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濕式氧化法脫硫工藝及操作注意事項

添加時間2022-02-21??錄入:adminfabu??來源:未知

一、濕式氧化法脫硫工藝技術特點:

H2S是一種酸性氣體,在溶液中可以電離出氫離子,H2S=H++HS-;Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS而HS-有較強的還原能力,易失去電子而被氧化HS-+1/2O2==S↓+OH-,這種性質被巧妙地運用于濕式氧化法脫硫工藝。濕式氧化法其實質上就是一種伴有氧化反應的濕式酸堿中和的過程,通過催化氧化,使負二價的硫轉化成單質硫分離出去。其工藝技術有如下特點。

1、選擇優質脫硫催化劑至關重要:在濕式氧化法脫硫中,將H2S氧化成單質硫是借助于脫硫液中的載氧體催化劑來實現的。催化劑在很大程度上決定著濕式氧化法的脫硫效率,單質硫生產率、堿耗、再生效率,副反應產率等一系列重要指標。因此,選擇一種高性能催化劑作為氧化還原劑,就成為決定這種工藝操作的關鍵。

2、不管采用何種催化劑,其化學反應過程的共同特點是要分三步走:第一步用氨水或純堿液吸收氣體中的H2S進行中和反應。第二步采用載氧體催化劑進行催化氧化反應把HS-、S-2氧化成單質硫。第三步加入或噴射自吸空氣氧化失活的催化劑,使其得到再生,恢復活性、循環使用。同時將單質硫浮選出來分離出去,熔煉硫磺。而且從工藝上看,第一步吸收反應肯定在脫硫塔中進行。氣液兩相逆流接觸,通過傳質(填料)H2S從氣相介面向液相介面轉移,進入液相主體。酸堿中和反應,生成相應的鹽轉化為富液。此過程中受氣膜控制屬擴散式吸收。然而催化、氧化、析硫的第二步化學反應,也主要在脫硫塔內進行。因而,也形成了這種復雜相系共存格局。故此,傳質面積、噴淋密度、液氣比、堿度、PH值、催化劑濃度、反應溫度等都會影響吸收的選擇性及析硫再生和氣體凈化度。

二、正常生產操作中值得關注的問題

脫硫溶液堿度:溶液吸收H2S為酸堿中和反應。因此溶液的總堿度和Na2CO3濃度是影響吸收過程的主要因素。氣體凈化度、溶液的硫容量、總傳質系數,隨Na2CO3濃度的增加而增大,總堿度越高、PH值越大。保持溶液中NaHCO3和Na2CO3的的濃度比(呈反比,一般應控制在4-6)組份優化形成緩沖液,更具穩定性。

在生產實踐中,只要能滿足氣體凈化出口指標要求、總堿度控制低一些會對穩定工況,減少副鹽、降低阻力、再生熔硫帶出物的減少等都是有利。此外,每天補堿,應分班均勻補充,預見性調節,防止突擊加堿。注意提高堿的利用率。

焦爐煤氣中硫含量的多少主要取決于原料煤中的硫含量,在煉焦過程中約30%-35%的硫以無機物和有機物的形式進入煤氣.無機硫主要以HS,S02的形式存在,有機硫主要以硫醚,唾吩的形式存在.焦爐煤氣用途不同,對煤氣中的硫和氰化物的含量要求不同,是否回收硫及其回收形式,脫硫工藝也就相同.脫硫工藝歸納起來可大致分為干法脫硫和濕法脫硫兩大類。

濕法脫硫主要用以脫除無機硫,干法脫硫主要用以脫除有機硫.當焦爐煤氣用作化工原料時,通常將兩者結合起來使用,才能達到預期的脫硫目標.濕法脫硫還可進一步分為濕法吸收法與濕法氧化法脫硫工藝兩大類. 總的來看,濕式氧化法是一種比較成熟的脫硫技術,適用于多種氣體脫硫,尤其是我國自行研發的幾種脫硫催化劑技術,這些技術已成為我國煤化工行業重點推廣應用的技術。

從我國近二十年的應用實踐來看,無論是國產技術,還是引進技術,都暴露出不少問題,技術開發單位和廠家應在實際應用中不斷總結經驗,持續提升現有工藝的技術水平.同時積極跟蹤國際脫硫技術的發展大趨勢,使我國脫硫催化劑在環?;?無害化方面取得進一步發展.


     隨著焦化行業的快速發展,國內外焦爐煤氣脫硫脫氰技術及其防止二次污染的廢液(廢氣)處理技術已達50余種,有代表性的約10余種.煤氣的脫硫方法按吸收劑的形態可分為干法和濕法兩大類,其中干式氫氧化鐵法、濕式砷堿法、改良ADA法(或稱Holmes-Stretford法)等脫硫、脫氰方法工藝技術落后、脫硫效率低或脫硫廢液處理后會產生二次污染。

     配套投產的脫硫脫氰工藝,采用HPF法液相催化氧化法脫硫,脫去除煤氣中的H2S和HCN。脫硫系統于2007年3月和焦爐同時投產以后,先后發現脫硫液pH值偏低、塔后H2S含量升高趨勢、脫硫塔吸收效率低、管道泄漏腐蝕嚴重等多項問題,針對存在的這些問題、采取應對解決措施,使生產日漸趨于正常。本文介紹了淮鋼焦化廠HPF法脫硫工藝及在生產運行過程中遇到的問題和對應的解決措施。



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