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煤气、焦炉气脱硫、净化、提氢技术及装置

浏览次数: 日期:2010年12月3日 16:52

、焦炉煤气脱硫方法

1、概述

煤气、焦炉煤气是重要的中高热值气体燃料,既可用于钢铁生产,也可供城市居民使用,还可作为原料气用于生产合成氨、甲醇等产品,不论采用何种方式利用焦炉煤气,其硫含量都必须降低到一定程度。

炼焦煤料中含有0.5%~l.2%的硫,其中有20%~45%的硫,以硫化物形式进入荒煤气中形成硫化氢气体,另外还有相当数量的氰化氢。焦炉产生的粗煤气中含有多种杂质,需要进行净化。焦炉煤气中一般含硫化氢4~8g/m3,含氨4~9g/m3,含氰化氢0.5~1.5g/m3。硫化氢(H2S)及其燃烧产物二氧化硫(SO2)对人体均有毒性,氰化氢的毒性更强。氰化氢和氨在燃烧时生成氮氧化物(NOX),二氧化硫与氮氧化物都是形成酸雨的主要物质,煤气的脱硫脱氰洗氨主要是基于环境保护的需要。此外,对轧制高质量钢材所用燃气的含硫量也有较高的要求,煤气中H2S的存在,不仅会腐蚀粗苯系统设备,而且还会使吸收粗苯的洗油和水形成乳化物,影响油水分离。因此,脱除硫化氢对减轻大气和水质的污染、加强环境保护以及减轻设备腐蚀均有重要意义。

 

2、焦炉煤气脱硫方法

近几年,钢铁企业的快速发展带动了焦化行业的发展,其中随着世界环保意识的加强,国内外焦炉煤气脱硫脱氰技术得以迅速开发和改良,先后出现了干式氢氧化铁法、湿式碱法、改良ADA法等脱硫方法。总的来说,煤气的脱硫方法按吸收剂的形态,可分为干法和湿法两大类。

1)焦炉煤气干法脱硫技术

干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢,多采用固定床原理,操作简单可靠,脱硫精度高,适用于低含硫气体的处理,一般多用于二次精脱硫。但是由于气固吸附反应速度较慢,因此该工艺运行的设备一般比较庞大,再者由于吸附剂硫容的限制,脱硫剂须更换,消耗量较大,脱硫剂不易再生,致使运行费用较高,劳动强度较大,同时不能回收成品硫,废脱硫剂、废气、废水需处理,因此,在大型焦化和钢铁行业,如果焦炉煤气不进行深加工(如焦炉煤气制甲醇),一般不考虑干法脱硫;中小型焦化厂主要采用干法工艺。

目前,干法使用的脱硫剂为氧化铁、氧化锌、氧化铜、氧化钙、氧化锰、活性炭、分子筛以及复合氧化物,甚至还有近年来出现的第二代脱硫剂氧化铈等,其中最常用的是铁系和锌系脱硫剂。

 

2)焦炉煤气湿法脱硫技术
    湿法工艺是利用液体脱硫剂脱除煤气中的硫化氢和氰化氢,按溶液的吸收和再生性质又分为湿式氧化法、化学吸收法、物理吸附法和物理-化学吸收法。

湿式氧化法的特点是采用脱硫催化剂(或载氧体)在液相下进行氧化还原反应,使被弱碱溶液吸收的硫化氢随即被氧化成单质硫析出来,同时吸收液得到再生。该法是焦炉煤气脱硫脱氰比较普遍使用的方法,其实质就是使HS-被氧化成单质硫;化学吸收法、物理吸附法和物理-化学吸收法三种方法主要用于天然气和炼油厂的煤气脱硫,不能直接回收硫磺,在焦炉煤气脱硫脱氰中较少使用。

 

3、我公司使用DKT-6活性催化剂的湿式氧化法脱硫工艺

DKT-6活性催化剂的湿式氧化法,其主要特点是使用特制的活性剂复合钛菁钴磺酸盐系催化剂,不但能脱除硫化氢,对有机硫及氰化物也有很好的脱除作用。采用常温吸收脱硫-自吸式空气氧化再生的封闭循环工艺。运用连续熔硫,生产硫磺的硫回收工艺。

DKT-6活性催化剂的湿式氧化法脱硫工艺,在常温下吸收燃料气煤气中H2S,无需升温解吸而获得付产硫,其运行成本低,综合能耗低;该方法对被处理原料气中H2S含量适应性范围广,经一级脱硫能确保净化气中的H2S含量小于100mg/Nm3;根据需要甚至可脱至50mg/Nm3。本方法加上特制活性脱硫剂,可大大减少脱硫副反应物的生成,能有效节省处理脱硫副反应物的投资,并大大减少其运行费用,降低生产成本。DKT-6活性催化剂有自清洗功能,可有效防止堵塔。

 二、焦炉煤气脱焦油、脱萘、脱苯

技术特点:

1、脱萘同时几乎没有单质硫析出,不会堵塞吸附剂微孔,再生温度较低,150就使吸附剂较完全再生。

2、用煤气、氮气再生吸附剂对吸附剂性能影响小,可频繁再生吸附剂。

3、不需要处理再生废水。

4、可利用变压吸附解析气作再生气,不需要消耗氮气和净化煤气,降低运行费用。

三、焦炉煤气制氢

1、制氢流程简述

虽然用于制氢的原料气是经过净化脱硫处理了焦炉煤气,其杂质仍有一定含量,而焦炉煤气本身组成复杂且产品氢纯度要求高,因而本制氢装置工艺流程有预处理工序。

 

 

2、技术指标

原料气典型组成:

 

 

成分

CO

CO2

H2

N2

O2

CH4

CmHn

波动范围(%)

5.3 ~ 9

1.9 ~ 3

56.1~62

2.2 ~ 8

0.0~1.0

18~20

1.5~2.5

 

主要杂质成分及含量:

 

成分

H2S

焦油

NH3

水份

含量(mg/m3

≤ 100

≤ 20

≤ 150

所属类别: 科研成果

该资讯的关键词为:煤气  焦炉气  湿式氧化法  脱硫