焦炉煤气HPF法脱硫的应用与实践

2022-09-12

现阶段, 我国焦炉煤气脱硫的方式主要分别干法脱硫以及湿法脱硫两种。所谓的干法脱硫大多应用于比较小规模的化工产业的焦炉煤气脱硫, 或者是应用于在完成湿法脱硫之后的一种精脱硫。干法脱硫由于设备较为复杂, 在进行脱硫剂的更换时, 所进行的劳动强度十分大, 并且有着占地多的不利因素以及废弃之后的脱硫剂难以深化处理等不良问题。湿法脱硫一般能后分成物理、化学溶剂吸收法以及直接氧化法进行硫回收。湿法脱硫的特点为处理能力出色, 劳动强度小的优良特点, 在进行脱除硫化氢时, 也可以脱除氰化氢。

一、HPF法脱硫应用原理

传统意义中的HPF法通过使用焦炉煤气中存在的氨元素当作一种吸收剂, 以此吸收煤气中含有的硫化氢与氰化氢, 从而产生硫氢化铵, 然后便利用氧s化的作用最终产生S与Sx[1]。液相氧化脱硫的脱硫原理主要是通过碱性的溶液把焦炉煤气中含有的酸性组利用硫化氢进行吸收, 而相反的, 碱性物质组是无法氧化的, 故而无法将硫化氢转换为硫, 所以需要在溶液之中添加加某种氧化剂, 而氧化剂的作用便是在于可以把硫化氢进行化学氧化进而形成单质的硫成分。另外, 其还原时的状态又可以通过再生时进一步被空气所进行氧化, 通过这种循环的方式, 达到液相催化的功能。

液相催化氧化法中的催化剂属于复合类型的催化剂包括对苯二酚、钴酞菁磺酸以及硫酸亚铁。其中, 钴酞菁磺酸属于主要的功效的催化剂, 对苯二酚属于辅助作用的催化剂, 硫酸亚铁主要起到絮凝的功效。液相催化氧化法下的催化剂无论在脱硫或是在再生的过程当中, 均能够产生催化的作用。依照以上适当比例的进行配置更加能够有提升脱硫液的流动功能, 从而预防脱硫塔堵塞。

二、HPF法脱硫工艺的实践改进

在传统意义中的液相催化氧化法的脱硫工艺实施改进的过程中, 可以继续采用氨水当成最为主要的一种吸收剂, 并且在氨水里添加进混合碱, 以此来加强吸收剂中碱性的程度以及提高氨水之中的PH值, 最终达到提升脱硫的工艺效率。氨可以从焦炉煤气经过净化处理之后所形成氨水充作来源, 可以将氢氧化钠以及碳酸钠加进槽中[2]。

三、HPF法脱硫生产中所面临的问题

1. 催化剂的添加方式以及配碱的方法

能够肯定的是PH值的程度在一方面对于脱硫液副盐所完成增长的程度有着紧密的关系和较大的影响, 所以, 在配碱方面, 人员的操作会直接影响到渐进性脱硫的最终效果。采用间隔方式进行对碱的添加十分容易引起PH值的增加, 并且副反应的速度也可能开始变快, 从而产生堵塞现象的产生。倘若采用一种少量多次的方式进行加碱, 则能够很好的解决了PH值发生大范围波动的问题, 避免产生堵塞现象。在化工产业中为了能够保障催化剂配置的浓度稳定化, 其添加的方式以及配碱的方法皆能够起到较大的影响。

2. 液气比的控制

液气比是可以直接影响到液相催化氧化法脱硫整体效率的一项重要参数。常规的状态下, 喷淋液气比大多都保持在每立方米0.15L至0.30L之间。并且, 当液气变小的时候, 脱硫的整体效率也会因为喷淋液气的密度不达标导致效率的降低。同时, 液气比也不可以过太大, 倘若液气比的程度达到一定范围, 脱硫效率也并不会明显, 最终导致对循环泵产生无谓的动能消耗, 并且增加再生时间, 增加煤气的阻力。

3. 氨溶度以及反应温度产生的影响

液相催化氧化法主要是通过氨作为碱来的源一种脱硫工艺。其中, 氨的含量浓度常规状况下应该保持在8g/L以上, 如果不足, 也能够采用氨水的蒸馏系统进行补充。而脱硫反应也属于一种放热反应, 在此状态下的氨十分容易挥发。一般在进行生产过程中, 温度应当控制在摄氏三十五度至四十五度之间, 煤气的温度一般控制在摄氏二十五度至三十五度之间, 温度的控制直接会影响系统能够正常运行。

4. HPF法脱硫生产中达标的标准

液相催化氧化法脱硫生产中达标的标准主要体现在几个方面:第一, 脱硫效率不可以低于99.7%, 其完成脱氰的效率不可以低于85%;第二, 混合碱的配比标准为:氢氧化钠不可以低于0.08mol/L, 碳酸钠不可以低于0.15 mol/L, 其中, 游离氨含量的标准不可以低于7 g/L。

结束语

焦炉煤气液相催化氧化法脱硫一方面能够提升煤气的安全质量, 另一方面还能够转换生产硫磺与硫酸, 不仅能够对保护环境起到良好的示范作用, 还能够变废为宝, 进行综合性利用。液相催化氧化法在脱硫的过程中拥有效率高, 操作简单, 催化剂使用剂量少, 并且操作费用较低, 具备一次性投资既可收益的优点, 是现阶段焦炉煤气行业采用最为广泛的方法。

摘要：焦炉煤气中所存在的硫, 绝大多数皆是通过硫化氢的形式而存在, 而硫化氢在化工产业的生产过程中极易致使发生催化剂中毒, 伴随着煤气的燃烧分解之后进而形成二氧化硫物质。当空气中的二氧化硫含量过高并且超标时, 便会导致地方酸雨的产生, 严重的危及了生态环境以及人们的生存条件。

关键词：焦炉煤气,脱硫,HPF法