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    以氨為堿源的焦爐煤氣絡合鐵脫硫設計原則

                          

                          
    
                          
    
                          
    分類：

                          
    
                          
        
                          
    科研動態(tài)

                          

                          

                          
    
                          
    
                          
    
                          
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                          2024-04-09 08:59
                          

                          

                          
    
                          
    
                          
    
                          
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                          焦爐煤氣脫硫采用氨作堿源在國內已經有十幾年了，經過十幾年的運行實踐，暴露了在設計方面的諸多問題，導致脫硫效率低下，其脫硫后煤氣的H2S含量甚至難以達到工業(yè)燃氣H2S含量（≤100mg/m3）的要求，有的只能達到200-300 mg/m3，甚至500 mg/m3以上。
                          


                           
                          

                          


                          焦爐煤氣脫硫在總體構思上應確立以下基本原則：
                          


                          1、以實現(xiàn)脫硫過程低溫化為基礎，提高脫硫溶液的堿度，乃是提高氨作堿源氧化法脫硫效率的關鍵所在。
                          


                          

                          過去在氨作堿源的脫硫系統(tǒng)設計中有些沒有配置煤氣預冷卻設備，有些只配置了直接式煤氣預冷卻設備，以致難以實現(xiàn)脫硫過程低溫化。
                          


                           
                          

                          


                          2、以系統(tǒng)工程的角度，脫硫過程低溫化，不是僅僅脫硫系統(tǒng)本身就能完成的，也涉及煤氣的初冷過程，否則煤氣中焦油和萘也會在脫硫系統(tǒng)當煤氣冷卻時析出而致低溫化難于實現(xiàn)。因此，鼓冷工段也要配合，脫硫過程低溫化才有保證。
                          


                          

                          基于近些年在氨作堿源氧化法脫硫系統(tǒng)中不設置煤氣預冷卻設備或設置直式煤氣預冷卻設備導致脫硫效率低下的教訓，設置煤氣預冷卻設備已勢在必行，且摒棄直接式煤氣預冷卻設備也無可避免。在此基礎上，選擇間接橫管冷卻器作脫硫前煤氣預冷卻設備，作為實現(xiàn)脫硫過程低溫化的重要保證條件，也已經是勢在必行。實踐證明，采取這種措施對于實現(xiàn)脫硫過程低溫化是完全正確的。
                          


                           
                          

                          


                          

                          3、擴大可供向脫硫系統(tǒng)補充的氨資源，借以維持較高的脫硫液堿度。以擴大向脫硫系統(tǒng)補充氨作為提高脫硫效率的補充手段。
                          

                          


                          脫硫液中的氨含量與煤氣中的氨含量處于一種接近動平衡狀態(tài)，當液相中氨含量高于平衡氨含量時則多余的氨逸入煤氣進入下一工序—硫銨；而當液相中氨含量低于平衡氨含量時，則從煤氣中吸收氨，至液相氨含量達到與氣相氨含量近于平衡為止。
                          


                          

                          前者由于向系統(tǒng)補充了氨，脫硫液中氨濃度較高，且補充氨越多液相氨含量也越高，這只是一種液相中氨含量的的宏觀趨勢。具體的對液相中氨濃度的影響還是決定于系統(tǒng)溫度，系統(tǒng)溫度越低則液相中氨含量也越高，因此過程低溫化是決定性的，過程低溫化是提高脫硫液堿度，進而提高脫硫效率的最有效手段。
                          


                           
                          

                          


                          4、適當增大脫硫溶液的循環(huán)流量，并相應增加循環(huán)脫硫液冷卻設備的能力，確保脫硫過程低溫化目標的實現(xiàn)。
                          


                          

                          適當增大脫硫液循環(huán)量有利于增大H2S的吸收推動力，分段吸收可以為增加脫硫液循環(huán)量創(chuàng)造有利條件。
                          


                           
                          

                          


                          5、實現(xiàn)真正意義上的煤氣兩級串聯(lián)脫硫，為保持硫化氫吸收推動力最大化和液相中硫化氫解離度最大化創(chuàng)造條件。
                          


                          煤氣脫硫過程中H2S的吸收效率，在一定的設備條件下，決定定于吸收推動力。因此保持H2S吸收推動力的最大化是提高脫硫效率的關鍵環(huán)節(jié)。
                          


                          

                          脫硫過程H2S吸收的初始階段是氣膜控制的物理吸收過程，其平衡條件受亨利定律支配，故除受已述及的溫度條件影響外，還受控于氣液相中初始和最終H2S的含量。顯然，分段吸收對控制脫硫液堿度和脫硫劑濃度提供了有利條件，能夠最大限度的提高H2S脫硫液中的解離度和H2S的氧化速率，從而降低液相表面H2S的分壓，進而有利于提高H2S的吸收推動力。
                          


                           
                          

                          


                          6、選擇性能優(yōu)越的絡合鐵脫硫劑作本系統(tǒng)的脫硫劑。
                          


                          脫硫劑在脫硫過程中，承載著HS-選擇性迅速氧化，從而使H2S的吸收和在液相中的解離擺脫了平衡的制約，起著承前啟后的重要作用，并最終改變H2S吸收過程的性質。
                          

                          

                          
 
                          

                          
    
                          
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