1、焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰工藝的選擇近年來(lái)，隨著國(guó)家環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格以及人們環(huán)保意識(shí)的 不斷增強(qiáng)，焦化廠焦?fàn)t煤氣中H2S、HCN及其燃燒產(chǎn)物對(duì)大氣 環(huán)境的污染問(wèn)題已顯得日益突出，嚴(yán)重影響了我國(guó)焦化工業(yè)的可 持續(xù)發(fā)展，因此，對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行脫硫脫氰的凈化處理已勢(shì)在必 行。目前，國(guó)內(nèi)外焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰的技術(shù)及其為防止二次污染 的廢液（廢氣）處理技術(shù)已達(dá)幾十種之多，那么如何合理選擇脫硫 脫氰工藝技術(shù)則是必須首先解決的問(wèn)題。焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰堿源的選擇在煉焦過(guò)程中，煤中約30%35%的硫轉(zhuǎn)化成H2S等硫化物， 與NH3和HCN等一起形成煤氣中的雜質(zhì)，焦?fàn)t煤氣中H2S的 含量一般為5g/m38g/m3，HCN的含量

2、為1g/m32.5g/m3。 要脫除H2S和HCN，必須采用有堿性的脫硫液或脫硫劑，堿源 可分為兩類：（1）外加堿源，如乙醇胺、碳酸鈉及氫氧化鐵等分 別是薩爾費(fèi)班法、真空碳酸鹽或改良A.D.A法及干法脫硫工藝 的堿源，需不斷向脫硫液（劑）中補(bǔ)充堿源，才能保持其堿度。（2） 利用煤氣中的氨作為堿源，如AS循環(huán)洗滌法、代亞毛克斯法、FRC法、TH法等。顯然，利用煤氣中的氨作為堿源是最為經(jīng) 濟(jì)的，它不需要購(gòu)入碳酸鈉等堿源，并且在洗氨的同時(shí)可脫除煤 氣中的H2S和HCN，具有工藝合理性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，因此成為 研究焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰工藝的主題，受到焦化行業(yè)廣泛重視并獲得普遍應(yīng)用。以焦?fàn)t煤氣中的氨為堿源的脫

3、硫脫氰規(guī)律及其工藝要求焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰的技術(shù)有很多，但以氨為堿源的脫硫脫氰 技術(shù)最具優(yōu)越性，其脫硫脫氰過(guò)程的主要反應(yīng)機(jī)理如下：第一步：H2S（氣）+H2O=H2S.H2O（液）=HS-+H+H2O（液）HCN（氣）+H2O=HCN.H2O（液）=CH-+H+H2O（液）第二步：NH3.H2O+HS-+H+=NH4HS+H2O NH3.H2O+CN-+H+=NH4CN+H2O研究表明，上述第二步反應(yīng)的速度是很快的，用氨水脫除煤 氣中的H2S和HCN，其主要控制因素是第一步反應(yīng)。顯然這是 一個(gè)以物理吸收為主的物理化學(xué)吸收過(guò)程，必須首先設(shè)法讓氣相 中的H2S和HCN轉(zhuǎn)入液相，才能被氨水中和吸收。影響

4、其吸收 效率的主要因素有吸收溫度、煤氣中的NH3與H2S的比值、氨 水濃度及噴灑量等，要獲得高的脫硫脫氰效率，應(yīng)盡量降低脫硫 時(shí)的吸收溫度，提高煤氣中的NH3與H2S的比值，采用快速接 觸吸收設(shè)備和大液氣比操作，甚至可增設(shè)NaOH吸收段等。采用氨水脫硫脫氰工藝所必須具備的條件：（1）低溫與脫萘氨水脫硫脫氰所要求的操作溫度為20C23C，為防止低溫 下萘析出而發(fā)生堵塞現(xiàn)象，必須預(yù)先進(jìn)行脫萘、脫焦油處理。（2）脫硫后面必須配備高效除氨裝置為提高脫硫脫氰效率，必須提高氨水的濃度，但也相應(yīng)提高了出塔煤氣中的含氨量，增加了后續(xù)洗氨工序的負(fù)荷。(3)重視氨水脫硫脫氰富液的處理富含H2S和HCN的氨水在脫酸

5、蒸氨過(guò)程中將產(chǎn)生具有強(qiáng)烈 腐蝕性的酸性氣體，這對(duì)處理設(shè)備的性能、材質(zhì)和人員操作技能 等都提出了比較嚴(yán)格的工藝技術(shù)要求。焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰工藝的簡(jiǎn)介由于干法脫硫工藝及功能的局限性較大，制約了其在焦化生 產(chǎn)中的應(yīng)用，而濕法脫除H2S和HCN的技術(shù)則早已被國(guó)內(nèi)外大 中型焦化廠所廣泛采用。濕法脫硫脫氰技術(shù)包括濕式吸收法、濕 式氧化法和綜合法等，通過(guò)與脫硫脫氰廢液處理技術(shù)相結(jié)合，即 可組成一系列的焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰工藝流程。3.1濕式吸收法脫硫工藝焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰的濕式吸收法有真空碳酸鹽法、AS循環(huán)洗 滌法、薩爾費(fèi)班法、代亞毛克斯法等，而以氨為堿源的濕式吸收 法目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛，其中最典型的工藝為“氨

6、-硫化氫循 環(huán)洗滌法”(簡(jiǎn)稱AS循環(huán)洗滌法或卡爾斯梯爾法)。本法以含氨2 3%25%的氨水洗滌煤氣，氨與煤氣中的H2S和HCN發(fā)生反 應(yīng)后成為富液，再用蒸汽解吸而得到NH3、H2S、HCN與水蒸 氣為主要成分的混合氣體。該法脫硫效率可達(dá)95%，脫氰效率9 0%。為防止二次污染，必須對(duì)上述酸性混合氣體進(jìn)行處理。目前， 國(guó)內(nèi)外采取的處理方法雖然很多，但H2S的最終產(chǎn)品只有元素 硫、硫酸等幾種，NH3的最終產(chǎn)品也只有硫銨、無(wú)水氨和分解 為低熱值煤氣等。不同的產(chǎn)品品種和處理技術(shù)可靈活地組成多種 AS法脫硫脫氰組合工藝流程。3.2濕式氧化法脫硫工藝焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰的濕式氧化法工藝技術(shù)經(jīng)歷了長(zhǎng)期的發(fā)展 過(guò)

7、程，從早期比較落后的砷堿法、改良A.D.A法、對(duì)苯二酚法等， 到現(xiàn)代的TH法、FRC法、HPF法等。其中以氨為堿源的濕式 氧化法技術(shù)發(fā)展最快，工藝流程也比較完善，很具有特點(diǎn)：以氨 為堿源吸收煤氣中的H2S和HCN，吸收液與氧在催化劑的作用 下解吸脫硫，脫硫脫氰效率都很高。該法最具代表性的脫硫工藝 是塔卡哈克斯法，簡(jiǎn)稱T法或萘醌酸鹽法，是通過(guò)在氨水中添加 催化劑1, 4-萘醌-2-磺酸鈉作吸收液，吸收煤氣中的H2S和H CN，然后與氧發(fā)生氧化反應(yīng)解吸脫硫，同時(shí)催化劑也獲得再生 并循環(huán)使用，從而脫除H2S和HCN。該法的脫硫廢液中含有大 量的硫氰酸鹽和硫代硫酸鹽，配合T法脫硫的廢液處理工藝有希 羅

8、哈克斯法（簡(jiǎn)稱H法）生產(chǎn)硫銨，氧化燃燒法制取硫酸，以及還 原燃燒法生產(chǎn)硫磺等。我國(guó)近年來(lái)開(kāi)發(fā)的HPF法脫硫工藝也屬于濕式氧化法。該法 是以焦?fàn)t煤氣中的氨為堿源，以對(duì)苯二酚、PDS（酞箐鉆磺酸鹽）、 硫酸亞鐵為復(fù)合催化劑進(jìn)行脫硫脫氰的，其廢液處理采用混入配 煤中并在煉焦過(guò)程高溫分解，所生成的H2S又轉(zhuǎn)入煤氣。該工 藝具有脫硫效率高，廢液量少，投資省，消耗低的特點(diǎn)，但硫的 回收利用需進(jìn)一步完善，有關(guān)工藝技術(shù)還有待更大工業(yè)規(guī)模生產(chǎn) 實(shí)踐的檢驗(yàn)。目前，國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰工藝有濕式氧化法的T H法、FRC法、改良A.D.A法和HPF法等，以及濕式吸收法的 AS循環(huán)洗滌法、薩爾費(fèi)班法和真空蘇打法

9、等，有關(guān)脫硫工藝的 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比情況列于表1。袤1幾仲主要服痣工藝的技術(shù)蚤濟(jì)輯晾麟去THS附眼函玄必法薩爾費(fèi)3333310.5脫琥荻溢理99 19S 399.399.795S793S380蠲.69093脫晾閾源服ims鈉睡姬基建鬢用萬(wàn)元6 8008 2002 30Q2 3003 13007 300運(yùn)行成初萬(wàn)元B82I 70530&1075D2 1004.焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰工藝的選擇我國(guó)相繼從國(guó)外引進(jìn)一系列現(xiàn)代脫硫脫氰工藝技術(shù)，加之國(guó) 內(nèi)也自行開(kāi)發(fā)出一些脫硫脫氰工藝，使得焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰的工 藝技術(shù)更加豐富。下面就焦化廠如何優(yōu)選焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰工藝 的問(wèn)題談幾點(diǎn)看法。4.1根據(jù)需要選擇脫硫

10、工藝根據(jù)對(duì)凈化后焦?fàn)t煤氣中H2S和HCN含量的要求，選擇相 應(yīng)脫硫效率的脫硫工藝。例如在冶金工廠，焦?fàn)t煤氣的絕大部分 用作一般軋鋼加熱爐的燃料，此時(shí)要求H2S含量應(yīng) 200mg/m3500mg/m3，HCN 含量應(yīng)150mg/m3，因此選用 AS循環(huán)洗滌法脫除H2S和HCN就能滿足要求。而當(dāng)焦?fàn)t煤氣 用作城市煤氣、合成氣等時(shí)，則必須選擇脫硫效率更高的脫硫工 藝，如濕式氧化法中的改良A.D.A法、TH法、FRC法等。4.2根據(jù)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和客觀條件選擇脫硫工藝綜合利用資源和保護(hù)環(huán)境已成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成 部分，對(duì)于那些“三廢”量少且易于治理，H2S和HCN均得到脫 除和處理，又能促進(jìn)資

11、源綜合利用的脫硫工藝，應(yīng)優(yōu)先采用。所謂客觀條件指的是資金條件、總圖條件以及裝置的國(guó)產(chǎn)化 條件等，以這些條件的允許作為選擇工藝主要出發(fā)點(diǎn)的意義是不 言而喻的，它直接決定著脫硫工藝選擇的現(xiàn)實(shí)性和可行性。4.3根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性選擇脫硫工藝生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性包括運(yùn)行費(fèi)用，催化劑、試劑取給可靠性 等因素，如AS循環(huán)洗滌法等，利用煤氣中的氨作為脫硫劑的堿 源，并與煤氣中的酸性組分同時(shí)脫除，具有運(yùn)行費(fèi)用低，試劑取 給可靠，在脫硫過(guò)程中不需要催化劑等一系列優(yōu)點(diǎn)。而實(shí)踐也已 證明，在氨水脫硫后，把弗薩姆系統(tǒng)置于脫硫塔后面處理酸性氣 體生產(chǎn)無(wú)水氨，是目前國(guó)際上公認(rèn)的回收氨的最佳工藝流程，美、 日、加拿大等國(guó)早已廣泛采用。而H2S等酸性氣體再經(jīng)克勞斯 法生產(chǎn)元素硫，可使煤氣凈化的生產(chǎn)費(fèi)用最低。4.4根據(jù)生產(chǎn)管理的科學(xué)性和簡(jiǎn)便性選擇脫硫工藝所選脫硫工藝的流程應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單緊湊，脫硫介質(zhì)的腐蝕性要盡 可能小，主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)不應(yīng)過(guò)分復(fù)雜，設(shè)備制造及維修要容易 和方便，設(shè)備材質(zhì)及選型應(yīng)盡可能立足國(guó)內(nèi)，避免采用價(jià)格昂貴 的進(jìn)口材料和設(shè)備。要保障生產(chǎn)操作的穩(wěn)定性和連續(xù)性，生產(chǎn)管 理簡(jiǎn)便、科學(xué)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，生產(chǎn)效率高。在這方面，AS 法和代亞毛克斯法等都是比較好的脫硫工藝。綜上所述，焦化廠焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰工藝的選擇問(wèn)題應(yīng)作為 一個(gè)重要課題來(lái)加以研究，需要結(jié)合焦化廠自身的實(shí)際情況，綜 合考慮各方面因素，如技術(shù)