摘要:在脫(tuo)硫工藝中應(ying)用“888”型催化劑(ji)的(de)生產試(shi)驗表(biao)明,不僅可(ke)將煤(mei)氣(qi)的(de)脫(tuo)硫效率提高,脫(tuo) 硫到90%~95%而且脫(tuo)硫成本可(ke)降低25%。

關鍵詞:煤(mei)氣(qi)脫(tuo)硫;“888”脫(tuo)硫催化(hua)劑;應用效果(guo)

煤(mei)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)硫(liu)來自原料(liao)煤(mei)中(zhong),存在(zai)形式主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)硫(liu)化(hua)氫,亦(yi)有少量(liang)有機硫(liu)(主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)COS)。煤(mei)中(zhong)的(de)硫(liu) 主(zhu)要(yao)(yao)都轉化(hua)為(wei)硫(liu)化(hua)氫。在(zai)煉焦(jiao)過程中(zhong)煤(mei)中(zhong)的(de)硫(liu)約(yue)有17%轉化(hua)進入煤(mei)氣(qi)(qi),假設煤(mei)的(de)含(han)(han)硫(liu)量(liang)為(wei)1%,則焦(jiao) 爐(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)硫(liu)化(hua)氫含(han)(han)量(liang)約(yue)為(wei)5.625g/m3(以(yi)每噸煤(mei)產(chan)焦(jiao)爐(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)320m3計)。國家標準對(dui)城市煤(mei)氣(qi)(qi)中(zhong) 硫(liu)化(hua)氫含(han)(han)量(liang)的(de)要(yao)(yao)求為(wei)20mg/m3;要(yao)(yao)求高的(de)工業用戶一般對(dui)硫(liu)化(hua)氫含(han)(han)量(liang)的(de)要(yao)(yao)求為(wei)50mg/m3,隨著環保 管理的(de)不斷(duan)加強,對(dui)煤(mei)氣(qi)(qi)徹底(di)脫硫(liu)尤顯重要(yao)(yao)。

煤氣脫(tuo)硫即采用(yong)一定(ding)的技術手(shou)段將(jiang)H2S、HCN等有害物質從焦爐煤氣中(zhong)脫(tuo)除(chu)。脫(tuo)硫工藝一般分 為濕(shi)法(fa)和干法(fa)。濕(shi)法(fa)脫(tuo)硫屬于成熟工藝,主要有直(zhi)(zhi)接氧化法(fa)、化學吸(xi)收法(fa)、物理吸(xi)收法(fa)等。目前應用(yong) 最廣(guang)的是直(zhi)(zhi)接氧化法(fa)。吸(xi)收劑主要有碳酸鈉、氨(an)水。而用(yong)得最多(duo)的是碳酸鈉。氧化劑經(jing)歷了砷(shen)堿、萘 醌、栲(kao)膠、蒽醌等的逐(zhu)步改良(liang),一些脫(tuo)硫性(xing)能優良(liang)的新型催化劑已逐(zhu)步被推廣(guang)應用(yong)。

1　山東民生煤化公司脫硫工藝現狀

山東民生煤(mei)化公司(si)現有焦爐6座,設計能力為(wei)(wei)35萬t/a,煤(mei)氣(qi)(qi)發(fa)生量(liang)為(wei)(wei)1.5~2.0萬m3/h,焦爐 煤(mei)氣(qi)(qi)中H2S含量(liang)為(wei)(wei)4~8g/m3。工(gong)藝采用(yong)濕法脫硫(liu)。工(gong)藝過程(cheng)如下。

焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)經(jing)(jing)鼓風、冷凝(ning)、硫(liu)(liu)(liu)銨、洗(xi)滌、粗(cu)苯工序冷卻(que)、洗(xi)氨、洗(xi)苯、洗(xi)萘等后(hou)依次進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)1#、2#脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu) 塔,溫(wen)度為(wei)35~40℃,與pH值為(wei)8.5~9.2的脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)液逆流(liu)接觸進(jin)(jin)(jin)行(xing)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)的化(hua)學反應(ying),脫(tuo)(tuo)(tuo)除煤(mei)氣(qi)中H2S 后(hou)送(song)入(ru)(ru)煤(mei)氣(qi)公司。從(cong)1#、2#脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)塔流(liu)出的富液進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)富液槽(cao),經(jing)(jing)富液泵(beng)送(song)往噴(pen)射再(zai)生(sheng)器,再(zai)生(sheng)后(hou)的貧 液經(jing)(jing)液面(mian)調節器流(liu)至(zhi)貧液槽(cao),由貧液泵(beng)經(jing)(jing)換熱器抽送(song)至(zhi)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)塔頂進(jin)(jin)(jin)行(xing)噴(pen)灑。浮選出的泡(pao)沫自(zi)流(liu)入(ru)(ru)硫(liu)(liu)(liu) 泡(pao)沫中間槽(cao)、地下槽(cao),然后(hou)由空壓氣(qi)打至(zhi)硫(liu)(liu)(liu)泡(pao)沫高位槽(cao),經(jing)(jing)攪(jiao)拌進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)熔硫(liu)(liu)(liu)釜做熔硫(liu)(liu)(liu)處(chu)理以生(sheng)產硫(liu)(liu)(liu)磺。 焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)進(jin)(jin)(jin)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)塔前H2S含量一般為(wei)4~8g/m3,國家標準要求(qiu)出口H2S低于20mg/m3。脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu) 系(xi)統工藝流(liu)程示于圖1。

該裝置工藝采用噴(pen)射(she)自吸氧(yang)化(hua)再生產工藝,2臺脫(tuo)(tuo)硫塔串聯(lian),煤(mei)氣處(chu)理量(liang)為5000m3/h。 脫(tuo)(tuo)硫催化(hua)劑(ji)原設計為栲膠,投產時(shi)采用TS-8505,由于系統再生能力(li)小,催化(hua)劑(ji)活性低,脫(tuo)(tuo)硫效(xiao) 果較差。后(hou)采用OMC催化(hua)劑(ji),同時(shi)更換了(le)再生槽和噴(pen)射(she)器,增大了(le)再生能力(li),脫(tuo)(tuo)硫效(xiao)果逐漸變好,效(xiao)率增至(zhi)99%以上(shang),經二級干箱脫(tuo)(tuo)硫后(hou),基(ji)本能保證城市(shi)煤(mei)氣質(zhi)量(liang)。

1995 年,煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)公司南(nan)煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)貯罐(guan)建成(cheng),由煤(mei)(mei)化(hua)(hua)公司直(zhi)接(jie)供(gong)煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)到新(xin)建氣(qi)(qi)柜,為降低邊界前(qian)回收(shou)凈化(hua)(hua) 系統(tong)(tong)設(she)備(bei)阻力取消(xiao)了干(gan)法脫硫(liu)裝(zhuang)置。取消(xiao)干(gan)箱后,脫硫(liu)裝(zhuang)置再(zai)生(sheng)能(neng)力沒有(you)(you)余量(liang),不耐負(fu)荷沖擊,致使(shi)(shi) 脫硫(liu)系統(tong)(tong)惡(e)化(hua)(hua),脫硫(liu)效率下降,煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)含硫(liu)量(liang)遠遠超出規定的(de)指標要求,其間,也曾(ceng)使(shi)(shi)用NPC燃氣(qi)(qi)凈化(hua)(hua) 液,但(dan)由于該裝(zhuang)置經(jing)近10 年的(de)運行,母液系統(tong)(tong)惡(e)化(hua)(hua),副鹽濃度較高,設(she)備(bei)腐(fu)蝕嚴(yan)重,只能(neng)維(wei)持運行。因 此,2003年6~7月對現有(you)(you)脫硫(liu)裝(zhuang)置進行工藝(yi)及設(she)備(bei)改造,對脫硫(liu)再(zai)生(sheng)系統(tong)(tong)、吸收(shou)系統(tong)(tong)及熔硫(liu)系統(tong)(tong)分 別進行了完善,并對近幾年使(shi)(shi)用OMC情況進行了總結(jie)。由于OMC在本脫硫(liu)系統(tong)(tong)中(zhong)載氧能(neng)力差,再(zai) 生(sheng)能(neng)力逐步(bu)惡(e)化(hua)(hua),根據本公司實際(ji)工藝(yi)狀況,選擇(ze)一(yi)個適合(he)的(de)催化(hua)(hua)劑代替OMC尤顯重要。

2　OMC脫硫催化劑與“888”脫硫催化劑使用效果比較

濕式氧(yang)化(hua)法的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工藝(yi)大致可劃分為脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)、再生(sheng)(sheng)和硫(liu)(liu)(liu)回收三部分。再生(sheng)(sheng)與硫(liu)(liu)(liu)回收系統不好時就 會引起溶液中的(de)(de)(de)懸浮硫(liu)(liu)(liu)含量增(zeng)高,造(zao)(zao)成(cheng)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)塔(ta)阻力增(zeng)大,脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效率(lv)降低。眾所周知,濕式氧(yang)化(hua)法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu) 工藝(yi)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)一個特別技(ji)(ji)術(shu)關鍵是選(xuan)擇(ze)合適的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)及相應的(de)(de)(de)應用方(fang)法。因(yin)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)及應用方(fang)法不 但對氣體的(de)(de)(de)凈化(hua)度有(you)重大影(ying)響(xiang),而且對催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)反(fan)應析出來(lai)的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)磺是否會造(zao)(zao)成(cheng)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)塔(ta)的(de)(de)(de)阻力升高、堵 塔(ta)堵管(guan)(guan)以及脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)塔(ta)運行費用高低,是否便于(yu)管(guan)(guan)理和操作,有(you)無環保問題等,都有(you)密(mi)切關系。根據歷年 來(lai)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)使(shi)用情況,結合本公司脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)裝置特點,經有(you)關技(ji)(ji)術(shu)人員論證(zheng),決定(ding)采用東北(bei)師范大學(xue) 生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)新型脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)“888”,于(yu)2003年9月初(chu)投入(ru)使(shi)用。

“888” 脫硫(liu)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)以酞菁(jing)鈷化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物為主體物質(zhi)的(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji),不(bu)(bu)但能吸附O2活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)O2,而且對硫(liu)也 有一定的(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作用,使其(qi)形成多(duo)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物。多(duo)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物中的(de)硫(liu)原(yuan)子最多(duo)可到(dao) 9個,當硫(liu)原(yuan)子不(bu)(bu)到(dao)9個時, 還(huan)能繼續吸入單(dan)質(zhi)硫(liu)參與到(dao)里面(mian),多(duo)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物被再生氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時析出(chu)硫(liu),以致溶液中的(de)懸浮硫(liu)逐漸降低,因 此,具有較高的(de)載氧(yang)性和穩定性。

在應用過程(cheng)中一定要注意,脫硫的(de)(de)正常管理要跟上(shang),確保(bao)脫硫液循環(huan)量和(he)脫硫液的(de)(de)再生效(xiao)果,才 能更好(hao)地發揮“888”的(de)(de)作用。尤其再生氧化槽(cao)及自吸空氣噴射器的(de)(de)性(xing)能和(he)平(ping)時(shi)的(de)(de)精(jing)心調(diao)節,優化工藝 指(zhi)標(biao)等更加重(zhong)要。

經近兩年的試運行,“888”脫硫催化劑不堵塔,易再生,副反應少,脫硫效率一般在90%~95%,外供煤氣硫化氫含量在300mg/m³以下。

3　使用“888”型催化劑技術經濟效果分析

OMC脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)催化(hua)劑(ji)450元(yuan)/kg,日耗0·5kg,脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)費用(yong)為(wei)225元(yuan)/d;“888”脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)催化(hua)劑(ji)455元(yuan)/kg, 日耗0·25kg,脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)費用(yong)為(wei)114元(yuan)/d;而且,加入(ru)“888”脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)催化(hua)劑(ji)后,加堿量也(ye)大幅度降低,由(you)原來(lai) 的(de)日耗純堿0·5t以上降低為(wei)日耗0·3~0.5t,脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)成(cheng)本可降低25%。

4　結論

山(shan)東(dong)民生(sheng)煤化(hua)有(you)限公司(si)使用(yong)“888”型催化(hua)劑近兩年的(de)實踐表明:①使用(yong)“888”型催化(hua)劑脫硫(liu)效率(lv) 高(gao),可提(ti)高(gao)到90%~95%,且能脫除部分有(you)機硫(liu);②溶液易(yi)于(yu)制備,不易(yi)造成組(zu)分失調,且副(fu)反應物量 少;③再生(sheng)浮選(xuan)的(de)硫(liu)泡(pao)沫相對(dui)密(mi)度大(da),熔硫(liu)易(yi)于(yu)分離,且硫(liu)回(hui)收率(lv)高(gao),硫(liu)磺產量高(gao),脫硫(liu)費用(yong)大(da)大(da)降低。 參考文獻:

[1]　肖(xiao)瑞華,白金鋒(feng).煤(mei)化學(xue)產品工藝學(xue).北京:冶金工業出版社,2004.

[2]　梁江祿,汪曉梅.888脫硫催化劑及其應用技術.煤化工,1998,(4):41~43.
 

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章