半焦煤气脱硫工艺的探讨.docVIP

半焦煤气脱硫工艺的探讨 程晓辉（江苏中显集团有限公司，扬州225008） 摘要：针对半焦煤气同时含有SO2和H2S的特性，结合现有脱硫工艺，提出了一种与高温炼焦有所不同的新的半焦脱硫工艺。该工艺先用石灰水快速洗涤煤气中的SO2，再用超重力机去除煤气中的H2S，从而使气体中总硫含量降低，满足了国家环保要求的排放标准。 关键词：兰炭 脱硫 超重力 中图分类号：TQ523.5 文献标识码：A 文章编号：1001-3709（2011）06-0009-03 Discussion on desulfurization process for semi-coke gas Cheng Xiao hui（ZhongxianGroupCo.,Ltd.,Jiangsu,Yangzhou225008,China） Abstract:AccordingtothefeatureofcontainingSO2andH2Sinsemi-cokegas,anewsemi-cokedesulfu-rizationprocessthatisdifferentfromtheprocessforhightemperaturecokemakingisputforwardincom-binationwiththeexistingdesulfurizationprocess.IntheprocesslimewaterisfirstusedtoscrubtheSO2inthegasquickly,thenSO2isremovedfromthegasbysuper-gravityforcemachinesoastoreducethetotalsulfurcontentinthegasandtomeettherequireddischargestandardofnationalenvironmentalprotection. Keywords:Semi-coke Desulfurization Super-gravity 半焦是煤在直立式炉内600℃条件下进行中低温干馏，用回收的煤气二次发火燃烧烘干而形成的焦炭（兰炭）。由于兰炭炉尾气直排或放空燃烧等超标、污染环境，一直困扰兰炭企业的生存和发展。 目前，兰炭炉尾气可进行综合利用的方式很多，但不管是哪种利用方式，都要进行脱硫，根据脱硫的位置，建议兰炭煤气采用前脱硫处理工艺。 1兰炭煤气成分分析 因部分煤气二次燃烧致使兰炭煤气组成比高温干馏的焦炉煤气复杂，主要杂质含有H2S、SO2、CO2、NxO等。兰炭煤气的主要组成和主要杂质组成见表1、表2。 兰炭焦炉生产的煤气热值低，约为6732～8439kJ/m3，煤气中NH3的含量较低，H2S和SO2的含量也低，因此，对这种煤气进行脱硫是在相对高CO2浓度下进行脱H2S和SO2的工艺。 上述3种气体中，SO2的酸性最强，因H2S和CO2都是二元弱酸，它们的酸性主要以一次电离为主，H2S的一次电离常数小于CO2（H2S的酸性比CO2弱），所以如果采用传统的高温干馏煤气脱H2S的工艺时，CO2的存在会对脱硫效果产生影响。研究发现，H2S的溶解性比CO2强，反应时间在5s内时CO2的影响可以忽略，但是超过5s后，CO2的影响会越来越强，消耗碱液量增大，致使脱硫效果明显降低。因此，采用传统的煤气脱硫工艺对兰炭煤气进行脱硫达不到理想的效果。 2传统煤气脱硫工艺用于兰炭脱硫的比较 2.1湿式催化氧化工艺[1-10] 湿式催化氧化工艺是目前我国焦化行业的主要煤气脱硫工艺，是在催化剂的作用下，利用煤气中的氨或外加碳酸钠为碱源吸收煤气中的H2S。吸收H2S后的脱硫液送再生部分进行氧化再生，将吸收的H2S形成单质硫并析出，以硫泡沫的形式自流去泡沫槽，再进行离心或熔融处理，生成生硫或熟硫。通常湿式催化氧化工艺有PDS、栲胶、HPF、FRC等。脱硫设备形式有高塔再生工艺、再生槽再生工艺、一塔式脱硫再生工艺、一塔半式脱硫再生工艺等。 采用湿式催化氧化工艺用于兰炭煤气脱硫时，脱硫液在吸收煤气中的H2S的同时会与煤气中的SO2反应，生成（NH3）2SO3或Na2SO3，其无法在再生槽或再生塔内与氧气发生反应将脱硫富液再生成NH3·H2O或Na2CO3溶液，反而会生成（NH4）2SO4或Na2SO4等副盐。因此，由于SO2的存在，脱硫液再生效果大大减小，脱硫碱液的消耗量大大增加，要保持相同的吸收效果，必须连续向系统中补加更多的新鲜脱硫碱液。 另外，由于湿式催化氧化法脱硫采用的填料塔塔速通常为0.4～0.6m/s，吸收段高度约15m，反应时间远大于5s，CO2的影响非常大，会消耗部分脱硫碱液，使脱硫效果降低。 因此，将高温焦炉煤气脱硫的湿式催化氧化法应用于兰炭煤气脱硫是行不通的，需对其进行调整，去除SO2和CO2