XXXX焦化厂年产焦炭210万吨,煤气脱硫原采用HPF法,脱硫废液因难以处理而外排,从而造成二次污染。另外,该脱硫工艺产生的硫膏因纯度低、杂质多、无销路。所以,公司准备用真空碳酸钾脱硫法进行升级改造,后续配套克劳斯炉生产纯度大于99.5%硫磺。设计煤气处理量10万m3/h。脱硫装置由脱硫、再生、硫回收、硫磺仓库、储存等单元组成。焦化设计\焦炉除尘\焦化除尘\地面除尘站:13951737628(13547627503)
1
脱硫工艺的比较
1.1 HPF法脱硫
HPF法脱硫工艺以焦炉煤气中的氨为碱源,通过催化氧化反应,从煤气中吸收硫化氢。富集硫的脱硫液与空气接触,在再生系统氧化再生。这种工艺的优点是脱硫效率高,其不足之处是硫磺产品质量差,收率低,操作环境差;副反应生成硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐等化合物所组成的废液不允许直接外排,废液回兑到炼焦煤中,虽简单经济,但环境污染严重。
1.2
真空碳酸钾法脱硫焦化设计\焦炉除尘\焦化除尘\地面除尘站:13951737628(13547627503)
真空碳酸钾法脱硫使用碳酸钾溶液直接吸收煤气中的硫化氢和氰化氢,属于湿式吸收法。真空碳酸钾法脱硫装置位于粗苯回收装置后,在焦炉煤气净化流程的末端。煤气通过脱硫塔与贫液(碳酸钾溶液)逆流接触,吸收煤气中的酸性气体,富液在再生塔内再生,再生后的贫液循环使用。酸性气体采用克劳斯炉法生产硫磺。为了保证出口煤气中硫化氢含量符合要求,脱硫塔顶部还设有最终洗涤段。在该段加入NaOH,生成的碱溶液送入氨水蒸馏装置,可起到分解固定铵的作用。真空碳酸钾法脱硫工艺的优点:
1)
富液再生采用真空解析法,操作温度低,系统中含氧量较少,故副反应速度慢,生成的废液少,降低了碱的消耗。由于整个系统在低温低压下操作,对设备材质的要求也较低。
2)
从再生塔顶逸出的酸性气体,经多次冷凝冷却并脱水后,浓度高,不仅减轻了设备负荷,而且有利于酸性气体处理装置的稳定操作。
真空碳酸钾法脱硫工艺的缺点:焦化设计\焦炉除尘\焦化除尘\地面除尘站:13951737628(13547627503)
1)
氢氧化钠碱洗段不正常时,净化后的煤气不能保证硫化氢小于200mg/m3。
2)
真空泵等设备造价高,整个脱硫装置投资较高。
1.3
工艺比较
上述两种工艺的比较见表1。真空碳酸钾法脱硫工艺先进,操作稳定,产品质量好,特别是脱硫废液少,无二次污染。因此,在国家节能减排的要求下,应优先采用。
焦化设计\焦炉除尘\焦化除尘\地面除尘站:13951737628(13547627503)
表1
两种煤气脱硫工艺的比较
2
工艺流程焦化设计\焦炉除尘\焦化除尘\地面除尘站:13951737628(13547627503)
来自洗苯塔的煤气进入脱硫塔,煤气自下而上与贫液逆流接触,煤气中的硫化氢和氰化氢等酸性气体被吸收,同时在脱硫塔上段加入一定碱液,进一步脱除煤气中的硫化氢,使煤气中的硫化氢含量小于200mg/m3。脱硫后的煤气部分送回焦炉和粗苯管式炉加热使用,其余送往用户。
吸收了酸性气体的富液与再生塔底出来的热贫液换热后,由顶部进入再生塔再生,再生塔在低温和真空下运行,富液与再生塔底上升的水蒸汽接触使酸性成分解析,再生塔顶出来的酸性气体进入冷凝冷却器,除去水分后,经真空泵将酸性气体送至克劳斯炉装置生产硫磺。焦化设计\焦炉除尘\焦化除尘\地面除尘站:13951737628(13547627503)
再生塔再生的热源来自克劳斯炉装置所产的低压蒸汽和外部蒸汽管网,正常条件下,克劳斯装置所产的低压蒸汽全部用于蒸汽再沸器,其余的热量由外部蒸汽管网提供。再生后的贫液经贫富液换热及贫液冷却器冷却后,由顶部进入吸收塔循环使用。脱硫废液送至剩余氨水槽中。采取的主要环保措施是将放空液、漏液收集于地下放空槽,返回脱硫系统,不外排;脱硫废液送至剩余氨水槽,不外排。
焦化设计\焦炉除尘\焦化除尘\地面除尘站:13951737628(13547627503)
3
结论
真空碳酸钾法脱硫工艺先进,操作稳定,生产环保,产品质量好。特别是脱硫废液少,处理简单,无二次污染,符合国家节能减排的政策。