氣體凈化中的硫化氫脫除技術(shù)研究

石彥梅

摘要：在目前社會(huì)中，食品工業(yè)、石油精煉、垃圾處理、造紙等眾多工業(yè)生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生硫化氫廢氣，尤其一些工業(yè)集中的地區(qū)，更是會(huì)產(chǎn)生大量的較高濃度的硫化氫廢氣，所以更要針對(duì)這些集中工業(yè)區(qū)，對(duì)硫化氫廢氣進(jìn)行科學(xué)高效的處理，以免其對(duì)人類安全及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)危害。

關(guān)鍵詞：氣體凈化;硫化氫;脫除技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，硫化氫腐蝕、污染環(huán)境的問(wèn)題仍然廣泛存在。在油氣開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，硫化氫容易使油氣井輸氣管線以及油套等處出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的污染以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至可能會(huì)因?yàn)榱蚧瘹涞男孤┰斐扇藛T傷亡。在污水處理系統(tǒng)，飄逸的硫化氫污染環(huán)境，影響市民的健康。因此，分析研究國(guó)內(nèi)外硫化氫處理方式，對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)效益、預(yù)防安全事故、保護(hù)環(huán)境等都有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1低溫甲醇洗技術(shù)原理

低溫甲醇洗技術(shù)是一種在我國(guó)煤化工行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)手段，在應(yīng)用中可以有效的凈化在煤化工行業(yè)中產(chǎn)生的氣體雜質(zhì)，有利于我國(guó)煤化工行業(yè)持續(xù)發(fā)展，可以充分的緩解我國(guó)能源緊張等問(wèn)題。分析低溫甲醇洗技術(shù)手段，了解其主要工藝原理與特點(diǎn)，具有重要的加強(qiáng)與意義。低溫甲醇洗技術(shù)在氣體凈化過(guò)程中主要流程如下：

第一，保障低溫甲醇洗技術(shù)工作環(huán)境為-50℃，充分發(fā)揮低溫甲醇洗技術(shù)作用，可以吸收并且溶解大量的二氧化碳，達(dá)到凈化酸性氣體的目的，甲醇會(huì)酸性氣體吸收中會(huì)出現(xiàn)不同的波動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度壓力的方式達(dá)到控制酸性氣體吸收程度的效果。第二，利用氮?dú)忾W蒸的方式可以實(shí)現(xiàn)富甲醇再生，富甲醇可以在反應(yīng)過(guò)程中提供跟多的冷卻條件，達(dá)到優(yōu)化凈化環(huán)境的效果。同時(shí)，為農(nóng)村氮?dú)獾拈W蒸之后可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)巖梭，進(jìn)入洗滌中進(jìn)行再次循環(huán)，可以有效的保障低溫甲醇洗技術(shù)的效果，也可以有效的降低能耗損量等問(wèn)題。第三，甲醇在循環(huán)中通過(guò)脫水塔可以有效的維持水平衡。煤化工企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的甲醇則可以利用脫水塔實(shí)現(xiàn)回收利用，這樣則就可以達(dá)到降低甲醇損耗的目的，也可以保障酸性氣體在硫回收裝置中的有效回收。

2煤化工中低溫甲醇洗技術(shù)的運(yùn)用研究

2.1.煤化工中低溫甲醇洗技術(shù)的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

低溫甲醇洗技術(shù)具有較強(qiáng)的吸收酸性氣體的能力，可以提升氣體的凈化程度，凈化之后的氣體應(yīng)用較為高效。低溫甲醇洗技術(shù)具有良好的選擇性，可以通過(guò)分段、階段性的方式進(jìn)行氣體脫碳以及脫硫處理，二氧化碳的純度相對(duì)較高，可以在汽車尾氣中直接的回收。第三，在吸收氣體的時(shí)候溶液不容易氣泡，具有良好的熱穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性，可以提升生產(chǎn)的穩(wěn)定性。第四，甲醇溶液可以在低溫環(huán)境中再生富甲醇，可以為氣體冷卻提供基礎(chǔ)保障，在根本上節(jié)約了溶劑的循環(huán)量，整體上來(lái)說(shuō)其操作費(fèi)用也相對(duì)較低。第五，甲醇酸性相對(duì)較弱，吸收酸性氣體的時(shí)候并不會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生侵蝕與影響，可以有效的節(jié)約設(shè)備的投資費(fèi)用。第六，可以通過(guò)不同的途徑獲得甲醇溶液，整體來(lái)說(shuō)價(jià)格低廉，合理的應(yīng)用低溫甲醇洗技術(shù)可以有效的提升工作效率，具有一定的環(huán)保性特征。

2.2.煤化工中低溫甲醇洗技術(shù)的運(yùn)用

煤制甲醇：煤制甲醇工藝復(fù)雜，要通過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)煤氣化、一氧化碳變換、低溫甲醇洗、合成甲醇才可以達(dá)到制取甲醇的目的，通過(guò)對(duì)甲醇的深加工，則可以獲得乙酸、乙烯等化學(xué)化工原料，為了滿足氣體凈化標(biāo)準(zhǔn)要求，要通過(guò)低溫甲醇洗技術(shù)凈化氣體，在凈化中要保障其溫度與壓力，保障低溫甲醇處于高效有序的過(guò)程，合理的利用資源，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)等問(wèn)題。

煤制合成氨：農(nóng)業(yè)發(fā)展推動(dòng)了化學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而合成氨作為重要的化學(xué)元素，發(fā)展勢(shì)頭顯著。煤制合成氨逐漸成為發(fā)展的重點(diǎn)。煤制合成氨主要的原材料就是煤，在通過(guò)低溫甲醇洗技術(shù)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，制作形成氨。在通過(guò)對(duì)氨的加工則可以獲得苯胺、硝酸等不同的產(chǎn)品，可以為煤制合成氨提供支持。通過(guò)低溫甲醇洗技術(shù)可以有效的減少換熱器等設(shè)備產(chǎn)生的侵蝕與影響，在一定程度上降低成本，可以有效的提升整體經(jīng)濟(jì)效益。

煤制天然氣：天然氣是人們?cè)谏a(chǎn)生活中重要能源，而我國(guó)天然氣資源不足，為了滿足人們的實(shí)際需求，煤制天然氣產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，主要將煤炭作為主要的材料，通過(guò)氣化、一氧化碳耐硫變換以及低溫甲醇洗等技術(shù)手段，達(dá)到優(yōu)化煤氣凈化處理的效果。將煤氣凈化處理之后進(jìn)入到甲烷化反應(yīng)器中，合成天然氣，煤制天然氣效率較高，可以有效的提升資源的利用效率，在實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛。

3脫硫過(guò)程影響因素分析

相關(guān)研究資料表明，低溫甲醇洗工藝對(duì)于硫的凈化存在很多影響因素?？紤]到該技術(shù)主要以物理吸收為主，即不同氣體的甲醇溶解能力不同。因此，實(shí)現(xiàn)硫的分離，如溫度、壓力、原材料種類等外界環(huán)境都會(huì)對(duì)該過(guò)程造成一定的影響。就環(huán)境壓力而言，其在低溫甲醇洗工藝眾多因素中占據(jù)了主要地位，通常而言，根據(jù)亨利定律，環(huán)境壓力越大，硫凈化效果越明顯。環(huán)境壓力的變化會(huì)造成硫化氫氣體的分壓相對(duì)增大，促進(jìn)硫的吸收，同樣，當(dāng)分壓保持不變時(shí)，適當(dāng)?shù)靥岣呖倝毫?，也有助于凈化硫。?duì)于操作溫度而言，排放氣體在進(jìn)行脫硫時(shí)，溫度直接影響著氣體在甲醇中的溶解能力與環(huán)境壓力。以往的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)環(huán)境溫度下降50℃，那么硫化氫的溶解能力將會(huì)增加8倍左右，為此，在生產(chǎn)活動(dòng)中適當(dāng)?shù)亟档蜏囟扔兄诹虻奈铡＜状甲鳛檠h(huán)吸收的原材料，其主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硫化氣體中的硫元素進(jìn)行吸收替換，即便甲醇經(jīng)過(guò)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行分離，但是仍舊存在一些循環(huán)雜質(zhì)，造成甲醇質(zhì)量的下降。同樣，甲醇循環(huán)質(zhì)量的缺乏也會(huì)造成二氧化碳、硫化氫在甲醇中的殘留，繼而造成過(guò)低的吸收能力，使得硫元素排放超出一定的標(biāo)準(zhǔn)。甲醇的循環(huán)量控制在整個(gè)過(guò)程中較為重要，從動(dòng)力學(xué)角度來(lái)看，甲醇循環(huán)量的增多有助于硫化氣體的吸收，這主要是氣液兩相能夠充分接觸。

4硫含量超標(biāo)優(yōu)化措施

上述主要介紹了影響甲醇脫硫工藝中的硫排放的因素，這里主要進(jìn)行硫含量?jī)?yōu)化措施分析，以便為化工企業(yè)提供理論依據(jù)。首先，技術(shù)人員需要控制變換氣中氨含量。氨的存在會(huì)嚴(yán)重影響到凈化氣中的硫含量，為降低變換氣氨含量，采取以下措施：嚴(yán)格控制變換氣溫度，使其≤37℃，在出變換裝置的終冷器后增加洗氨塔，把變換氣中的氨洗滌下來(lái)，保證變換氣中的氨含量≤20ppm，并且在變換氣的分析內(nèi)容中增加氨含量分析項(xiàng)目。同樣，技術(shù)人員可以向系統(tǒng)外排放污甲醇，在系統(tǒng)中增加排污點(diǎn)。

5結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)不斷進(jìn)行硫化氫處理技術(shù)的研究，硫化氫處理方法不斷進(jìn)步。但是，無(wú)論是生物法、化學(xué)法、吸附法還是新的處理方法都存在一定的缺點(diǎn)，所以還需要繼續(xù)研究，爭(zhēng)取將多種方法結(jié)合在一起，組合運(yùn)用，從而有效地處理硫化氫廢氣。

參考文獻(xiàn)：

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[2]祁貴生，劉有智，王煥，焦緯洲.超重力濕式氧化法脫除焦?fàn)t煤氣中硫化氫[J].化工進(jìn)展，2014，33（04）：1045-1049+1066.

（作者單位：國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司烯烴二分公司）