對(duì)于焦?fàn)t煤氣脫硫方法的比較研究

嚴(yán)飛鵬 馬鋒(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319)

對(duì)于焦?fàn)t煤氣脫硫方法的比較研究

嚴(yán)飛鵬 馬鋒(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319)

煤化行業(yè)作為能源消耗比較大、污染排放物比較多的一個(gè)行業(yè)，在生產(chǎn)運(yùn)作中勢(shì)必產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣，因此要對(duì)其進(jìn)行脫硫處理。一方面可以減少其對(duì)設(shè)備的腐蝕危害及維護(hù)成本，同時(shí)可以提高脫硫產(chǎn)品的回收質(zhì)量，以便在循環(huán)使用中達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。焦?fàn)t煤氣不同脫硫方法的使用條件和范圍上各有差異，這就需要明晰具體脫硫方法的特點(diǎn)，以便科學(xué)實(shí)效地應(yīng)用，進(jìn)而推動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

焦?fàn)t煤氣；脫硫方法；比較

焦化企業(yè)在排放的時(shí)候?qū)諝馀c環(huán)境的危害非常大，因?yàn)槠渲泻写罅康牧蚧瘹湮镔|(zhì)。近年來(lái)，焦化企業(yè)所取得的發(fā)展有目共睹，尤其是在技術(shù)更新和科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理方面下了很大功夫。此外焦化行業(yè)針對(duì)環(huán)境治理，也取得了很大成效。進(jìn)而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)脫硫工藝脫硫效率的不足，而且還可以從煤氣脫硫中回收硫氰酸銨、硫酸銨等高附加值的產(chǎn)品。改變了焦?fàn)t煤氣脫硫產(chǎn)生廢液危害物質(zhì)的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。焦?fàn)t煤氣在生成的時(shí)候會(huì)有很多的因素導(dǎo)致產(chǎn)量和用途的區(qū)別，所以焦化企業(yè)在對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行脫硫處理時(shí)也要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇適當(dāng)?shù)姆椒??？傮w來(lái)說(shuō)，煤氣的脫硫方法按吸收劑形態(tài)劃分一般可為干法和濕法兩大類(lèi)。

1 焦?fàn)t煤氣脫硫方法的意義

焦?fàn)t煤氣脫硫處理在實(shí)際中的作用值極高，大大降低了煤氣中硫化氫和燃燒后生成二氧化硫的含量，有力地減少了有毒物質(zhì)的污染。而且可以有效保護(hù)周?chē)沫h(huán)境，還有助于企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。此外還能夠促使鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的鋼材，并防止設(shè)備的腐蝕。另外回收之后的硫磺還可以用到其它的生產(chǎn)領(lǐng)域。因此在實(shí)際的應(yīng)用中要根據(jù)煤氣脫硫方法的特征選擇適當(dāng)?shù)姆绞剑诒ＷC質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高實(shí)效。隨著社會(huì)和行業(yè)的發(fā)展，也在持續(xù)推動(dòng)著焦?fàn)t煤氣脫硫方法的不斷創(chuàng)新與完善。

2 對(duì)焦?fàn)t煤氣脫硫方法的比較研究

2.1 干法脫硫的原理

簡(jiǎn)單來(lái)講，干法脫硫的原理是通過(guò)利用氫氧化鐵或及其合劑作為催化劑來(lái)達(dá)到脫硫的目的，以脫除煤氣中的硫化氫物質(zhì)，多采用固定床原理，操作相對(duì)簡(jiǎn)單可靠，脫硫精度高，但處理量小。干法使用的脫硫劑為氧化鐵、氧化鋅、氧化銅、氧化鈣、氧化錳、活性炭、分子篩以及復(fù)合氧化物，甚至還有近年來(lái)出現(xiàn)的第二代脫硫劑氧化鈰等，其中最常用的還是以鐵系和鋅系脫硫劑為主。

2.2 干法脫硫的的特點(diǎn)

干法脫硫的適用范圍相對(duì)較窄，但是脫硫精度很高。干法一次脫硫有利于氣體中的氫氧化鐵的清除。干法脫硫的使用特征包括設(shè)備占地面積小，這樣就會(huì)節(jié)約前期投資成本，并且脫硫的效率十分高，只要按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行脫硫就可以滿足城市煤氣的供需關(guān)系。干法脫硫通常又可以分為兩種形式：箱式和塔式。兩種方式在使用上各有優(yōu)勢(shì)，箱式的需要相對(duì)大的占地空間，且具體操作起來(lái)的環(huán)境質(zhì)量沒(méi)有塔式的舒適，在脫硫過(guò)程中比較容易更換脫硫劑，成本費(fèi)用也不是很高。而塔式脫硫占地面積比較小，環(huán)境也好，但是設(shè)備的成本相對(duì)高一些。

2.3 濕法脫硫的原理

濕法工藝是利用液體脫硫劑脫除煤氣中的硫化氫，按溶液的吸收和再生性質(zhì)又分為濕式氧化法、化學(xué)吸收法、物理吸附法和物理—化學(xué)吸收法。其在，濕式氧化法是采用脫硫催化劑在液相下進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，使被弱堿溶液吸收的硫化氫隨即被氧化成單質(zhì)硫析出來(lái)，同時(shí)吸收液得到再生。該法是焦?fàn)t煤氣脫硫比較普遍使用的方法，其實(shí)質(zhì)就是使硫化氫被氧化生成單質(zhì)硫；此外，化學(xué)吸收法、物理吸附法和物理—化學(xué)吸收法這三種方法主要用于天然氣和煉油廠的煤氣脫硫，不能直接回收硫磺，在焦?fàn)t煤氣脫硫中較少使用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，針對(duì)濕法脫硫改進(jìn)及創(chuàng)新方法很多，例如：FRC法、HPF法、OPT法、DDS法、MEA法、AS法、ADA法及改良ADA法、TH法TV法和PDS法等等。

2.4 濕法脫硫的特點(diǎn)

濕法脫硫主要應(yīng)用于規(guī)模比較大的焦化企業(yè)煤氣脫硫過(guò)程中，與干法脫硫有本質(zhì)的區(qū)別，濕法脫硫使用的催化劑要根據(jù)具體的情況來(lái)定。溫法脫硫方式根據(jù)使用的脫硫劑的不同主要包括如下類(lèi)型，即前脫硫方法和后脫硫方法。首先，前脫硫方法是在煤氣脫硫的時(shí)候先把硫化氫進(jìn)行脫除，然后再將氣體中的其它化學(xué)物質(zhì)按照相關(guān)的順序進(jìn)行回收，這樣就可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目的。其次，后脫硫方法正好與前脫硫方法相反。在使用后脫硫方法的同時(shí)通常使用的是碳酸鈉來(lái)保證氣體中的堿度，脫硫塔要進(jìn)行多級(jí)的串聯(lián)，采用這種方法進(jìn)行脫硫的標(biāo)準(zhǔn)比較高，也不用另外添加干法脫硫的設(shè)置，操作起來(lái)非常方便。具體來(lái)看，前脫硫方法使用的特點(diǎn)包括能夠最大限度減小荒煤氣中硫化氫腐蝕機(jī)械設(shè)備的幾率，有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，所以進(jìn)行前脫硫處理的好處就可以降低腐蝕程度。另外在進(jìn)行脫硫的時(shí)候一般是用氨作為堿源，所以就無(wú)需另外加堿，氨可以使得脫硫液的pH值控制在8-9之間，確保結(jié)果與預(yù)期的相符。這種方法也有不足之處，在脫硫之后不能直接為城市提供煤氣的需要，有時(shí)為了提高脫硫的精確程度就要再次進(jìn)行二次脫硫，并要配置好相關(guān)脫硫的設(shè)備，從而增加了成本的投入和支出。

總之，煤化企業(yè)針對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行脫硫勢(shì)在必行，尤其是關(guān)于干法和濕法技術(shù)，要明確二者方法的利弊和差異化，進(jìn)而根據(jù)技術(shù)需要、環(huán)境和工藝條件做出最適宜的選擇和優(yōu)化。隨著社會(huì)的發(fā)展以及煤化行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力的不斷加劇，企業(yè)要想確保可持續(xù)發(fā)展，需要加大對(duì)煤氣脫硫技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化，使工藝發(fā)揮其最佳效應(yīng)。

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