HPF氨法脱硫工艺的开发.docx

HPF氨法脱硫工艺的开发*
方蔚朱学初
(无锡市焦化厂,无锡214026)
关键词 HPF脱硫工艺催化剂硫容
中图分类号
我厂长期进行了氨法脱硫的试验及生产,曾采用H法氨法脱硫工艺,但脱硫效率低,煤气质量差。在这种情况下,我们开发了HPF氨法脱硫新工艺并取得成功。二年来在满足工艺要求的条件下,脱硫效率可保持在99 %以上,显示了该工艺良好的发展前景。
1 HPF脱硫工艺介绍
HPF脱硫工艺是利用焦炉煤气中的氨作吸收剂,以HPF为催化剂的湿法氧化脱硫,首先把煤气中的H2S转化成硫氢铵盐,在空气的氧化下转化成元素硫,吸收液得到再生。反应式如下:
(1) 吸收反应
NH3+H2ONH4OH
NH4OH+CO2HPFNH4HCO3
NH4OH+H2SHPFNH4HS+H2O
2NH4OH+CO2(NH4)2CO+H2O
NH4OH++H2O
+
(2) 再生反应


(3) 付反应
2NH4HS+2O2(NH4)2S2O3+H2O
2(NH
4)2S2O3+O22(NH4)2SO4+2S↓
HPF在脱硫和再生全过程中均有催化作用。工艺流程示意见图1。
1-1号脱硫塔; 2-2号脱硫塔; 3-1号再生塔; 4-2号再生塔;
5-1号水封槽;6-2号水封槽; 7-1号反应槽; 8-2号反应槽;
9-循环泵; 10-循环泵;11、12-液位调节器; 13-泡沫槽;
14-熔硫釜; 15-中间槽; 16-冷却盘
图1 HPF脱硫工艺流程图
此工艺流程基本与ADA脱硫相同。进入脱硫工段的煤气依次进入串联的空喷脱硫塔和填料脱硫塔,与脱硫液逆向接触,去脱氨;1号和2号脱硫塔有自己独立的再生系统,的脱硫液分别送入各自对应的再生系统,在空气作用下溶液得到再生,循环使用;硫泡沫自流入泡沫槽,经搅拌澄清分层,进一步熔融生成硫磺产品。我厂脱硫主要工艺指标见表1。
表1 HPF脱硫生产控制指标一览表
工艺指标
单位
控制范围
煤气处理量
m3/h
13000~16000
煤气温度
℃
≤35
吸收前煤气含H2S
g/m3
≤10
吸收后煤气含H2S
g/m3
≤
溶液循环量
m3/h
(350~450)×2
再生空气量
m3/h
(400~500)×2
脱硫液中游离氨
g/l
4~6
2 HPF脱硫工艺的开发
脱硫位置的选择
我厂新焦炉原设计采用二级ADA脱硫工艺,煤气净化流程为:
焦炉→集气管→横管式初冷器→风机→电捕焦油器→吸氨塔→预冷塔→空喷脱硫塔→填料脱硫塔→终冷塔→吸苯塔。
焦炉投产时,考虑到以氨为碱源的脱硫工艺在我厂有多年经验,且ADA脱硫所产生废液无法处理,故在原ADA脱硫装置上采用了H法氨法脱硫,因此把脱硫改在了吸氨之前,煤气净化流程变为:初冷→风机→电捕→预冷→脱硫→脱氨→吸苯。
经过工艺调整,以H为催化剂的氨法脱硫效率达到了90 %,但出口煤气含H2S仍高达500~800 mg/m3。
催化剂的选择
由于H法氨法脱硫效率低,塔后H2S含量仍很高,不能满足城市煤气要求,因此我们开始选择更好的催化剂。开始选用了PF复合催化剂,但脱硫效率不稳定,波动