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湿式氧化法脱硫工艺及操作注意事项

文章来源:发表时间:2022-02-21 09:54:38

一、湿式氧化法脱硫工艺技术特点:

H2S是一种酸性气体,在溶液中可以电离出氢离子,H2S=H++HS-;Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS而HS-有较强的还原能力,易失去电子而被氧化HS-+1/2O2==S↓+OH-,这种性质被巧妙地运用于湿式氧化法脱硫工艺。湿式氧化法其实质上就是一种伴有氧化反应的湿式酸碱中和的过程,通过催化氧化,使负二价的硫转化成单质硫分离出去。其工艺技术有如下特点。

1、选择优质脱硫催化剂至关重要:在湿式氧化法脱硫中,将H2S氧化成单质硫是借助于脱硫液中的载氧体催化剂来实现的。催化剂在很大程度上决定着湿式氧化法的脱硫效率,单质硫生产率、碱耗、再生效率,副反应产率等一系列重要指标。因此,选择一种高性能催化剂作为氧化还原剂,就成为决定这种工艺操作的关键。

2、不管采用何种催化剂,其化学反应过程的共同特点是要分三步走:第一步用氨水或纯碱液吸取气体中的H2S进行中和反应。第二步采用载氧体催化剂进行催化氧化反应把HS-、S-2氧化成单质硫。第三步加入或喷射自吸空气氧化失活的催化剂,使其得到再生,恢复活性、循环使用。同时将单质硫浮选出来分离出去,熔炼硫磺。而且从工艺上看,第一步吸取反应肯定在脱硫塔中进行。气液两相逆流接触,通过传质(填料)H2S从气相介面向液相介面转移,进入液相主体。酸碱中和反应,生成相应的盐转化为富液。此过程中受气膜控制属扩散式吸取。然而催化、氧化、析硫的第二步化学反应,也主要在脱硫塔内进行。因而,也形成了这种复杂相系共存格局。故此,传质面积、喷淋密度、液气比、碱度、PH值、催化剂浓度、反应温度等都会影响吸取的选择性及析硫再生和气体净化度。

二、正常生产操作中值得关注的问题

脱硫溶液碱度:溶液吸取H2S为酸碱中和反应。因此溶液的总碱度和Na2CO3浓度是影响吸取过程的主要因素。气体净化度、溶液的硫容量、总传质系数,随Na2CO3浓度的增加而增大,总碱度越高、PH值越大。保持溶液中NaHCO3和Na2CO3的的浓度比(呈反比,一般应控制在4-6)组份优化形成缓冲液,更具稳定性。

在生产实践中,只要能满足气体净化出口指标要求、总碱度控制低一些会对稳定工况,减少副盐、降低阻力、再生熔硫带出物的减少等都是有利。此外,每天补碱,应分班均匀补充,预见性调节,防止突击加碱。注意提高碱的利用率。

焦炉煤气中硫含量的多少主要取决于原料煤中的硫含量,在炼焦过程中约30%-35%的硫以无机物和有机物的形式进入煤气.无机硫主要以HS,S02的形式存在,有机硫主要以硫醚,唾吩的形式存在.焦炉煤气用途不同,对煤气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,脱硫工艺也就相同.脱硫工艺归纳起来可大致分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。

湿法脱硫主要用以脱除无机硫,干法脱硫主要用以脱除有机硫.当焦炉煤气用作化工原料时,通常将两者结合起来使用,才能达到预期的脱硫目标.湿法脱硫还可进一步分为湿法吸取法与湿法氧化法脱硫工艺两大类. 总的来看,湿式氧化法是一种比较成熟的脱硫技术,适用于多种气体脱硫,尤其是我国自行研发的几种脱硫催化剂技术,这些技术已成为我国煤化工行业重点推广应用的技术。

从我国近二十年的应用实践来看,无论是国产技术,还是引进技术,都暴露出不少问题,技术开发单位和厂家应在实际应用中不断总结经验,持续提升现有工艺的技术水平.同时积极跟踪国际脱硫技术的发展大趋势,使我国脱硫催化剂在环保化,无害化方面取得进一步发展.

 

     随着焦化行业的快速发展,国内外焦炉煤气脱硫脱氰技术及其防止二次污染的废液(废气)处理技术已达50余种,有代表性的约10余种.煤气的脱硫方法按吸取剂的形态可分为干法和湿法两大类,其中干式氢氧化铁法、湿式砷碱法、改良ADA法(或称Holmes-Stretford法)等脱硫、脱氰方法工艺技术落后、脱硫效率低或脱硫废液处理后会产生二次污染。

     配套投产的脱硫脱氰工艺,采用HPF法液相催化氧化法脱硫,脱去除煤气中的H2S和HCN。脱硫系统于2007年3月和焦炉同时投产以后,先后发现脱硫液pH值偏低、塔后H2S含量升高趋势、脱硫塔吸取效率低、管道泄漏腐蚀严重等多项问题,针对存在的这些问题、采取应对解决措施,使生产日渐趋于正常。本文先容了淮钢焦化厂HPF法脱硫工艺及在生产运行过程中遇到的问题和对应的解决措施。

 

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