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脱硫工段工艺技术操作标准
1工艺简述
本工段是以煤气中的氨为碱源,PDS(双核酞青钴磺酸盐)为主要催
化剂的焦炉煤气湿法氧化脱硫(HPF法,H是指对苯二酚、P是指双核酞
青钴磺酸盐、F是指硫酸亚铁)。其工艺是:从鼓风工段送来的煤气,串
联进入两座脱硫塔,与脱硫塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触,以此吸收
煤气中的HS、HCN。脱硫后,煤气经脱硫塔顶部脱硫液捕雾段捕集煤气
2
夹带的脱硫液后送入硫铵工段。
吸收了HS、HCN的脱硫液自脱硫塔底部贮槽自流至反应槽,然后用
2
脱硫液循环泵送至再生塔底部;保持脱硫液温度比入塔煤气温度高3℃
左右,同时在再生塔底部经空气分布器鼓入压缩空气,使溶液在塔内得
以氧化再生,再生后的溶液于塔上部经“U”型管自流入脱硫塔顶循环喷
洒脱硫。上浮于再生塔顶扩大部分的硫泡沫利用位差自流入泡沫槽;泡
沫槽通过加温搅拌后,用泡沫泵抽送至熔硫釜。经加热脱水后,熔硫釜
排出的清液进入溶液缓冲槽,沉降冷却后清液溢流进入低位槽。然后由
低位槽液下泵送至溶液循环槽循环使用,少部分由废液泵送至煤场喷洒,
硫膏在熔硫釜内熔融后,经熔硫釜放料阀放出后,冷却装袋外销。
脱硫过程中消耗的催化剂要及时补充,根据脱硫液中催化剂浓度的
化验结果适量补充催化剂。催化剂经计量后投入反应槽上方的溶解槽中,
加水搅拌充分后,连续滴入反应槽中,减少催化剂不必要的浪费。
由于碱源不断的消耗,脱硫液的碱度会不断降低,故采用蒸氨工段
采出氨汽冷凝形成的浓氨水作为脱硫液碱度的补充(也可用液碱作为碱
度补充,系统最初开工时用液碱作为碱源配制脱硫液)。
由冷鼓来的剩余氨水入氨水过滤器,以过滤剩余中的焦油等杂质,
然后进入氨水换热器与从蒸氨塔底来的蒸氨废水换热,剩余氨水被加热
至98℃进入蒸氨塔。在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸馏,蒸出的氨汽入氨分缩
器,用32℃的循环水冷却,冷凝下来的液体入蒸氨塔顶作回流,未冷凝
的(含NH10%)氨汽进入冷却器用16℃的制冷水冷却(或者直接送到硫
3~
铵工段做生产硫铵的原料气),冷凝冷却成浓氨水送至溶液循环槽作为脱
1
硫补充液。塔底排出的蒸氨废水在氨水换热器中与剩余氨水换热后,温
度降至约70℃进入废水槽,然后由蒸氨废水泵送入废水冷却器用32℃的
循环水冷却至~40℃后送生化处理。蒸氨塔塔底定期排出焦油进入焦油
桶,人工清理外运。
外购来的NaON(40%)碱液由汽车槽车卸入卸碱槽,用卸碱槽液下
泵送入碱液贮槽,然后由碱液输送泵连续送入进蒸氨塔的剩余氨水管道
与剩余氨水混和进入蒸氨塔,调节PH值,以保证固定氨的分解。
使用本工艺后,具有副产盐类增长速度十分缓慢,硫代硫酸铵和硫
氰酸铵可以控制在一定的浓度范围内,并不影响催化剂的活性,可以不
搞副盐提取的优点;为避免脱硫液副盐积累影响脱硫效果,可适当排出
少量脱硫液送往备煤场喷洒煤层。
2脱硫工艺原理
2.1以氨为碱源的湿法氧化脱硫是一种液相催化氧化反应。催化剂在脱
硫和再生过程中均有催化作用,催化活性高,且催化剂易溶解于水中,
具有较好的流动性,可以避免设备管道堵塞。
2.2采用氨法脱硫工艺,在吸收HS过程中可以不外加纯碱,靠煤气中自
2
身的氨作碱源,适当补充部分蒸氨浓氨水,可以对煤气中的HS、HCN等
2
进行较完全的吸收,同时在催化剂的催化作用下,以空气中的氧气来氧
化吸收液中的NHHS成为元素硫,从而使吸收液得到再生,循环使用。
4
3工艺特点
3.1脱硫装置在整个煤气净化工艺上放在硫铵、粗苯之前,技术路线合
理,流程短而简单。
3.2利用煤气中的氨作碱源,操作费用和生产成本较低,并补充剩余氨
水蒸氨后的氨汽,有效控制脱硫液中氨含量,有利于脱硫效率的稳定。
3.3以PDS催化剂,使该工艺脱硫、脱氰效果较好,脱硫效率≥99%,脱
氰效率≥75%,具有显著的社会和环境效益。
3.4形成的硫泡沫与清液易分离,熔硫操作方便,催化剂投加方法简单,
同时在脱硫过程中,副产盐类增长速度缓慢,可不设副产提盐装置。
4主要技术参
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