焦爐煤氣脫硫技術
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2022-01-07
焦爐煤氣脫硫技術的實例教程
一般適用于量不大的煤氣脫硫或者精度要求較高的焦爐煤氣二次脫硫( 即為在一次脫硫的基礎上根據(jù)煤氣的使用需要來進行第二次精脫硫)。干法脫硫裝置占地面積大，生產(chǎn)周期較長，更換脫硫劑的勞動強度大，廢脫硫劑和廢氣等會對環(huán)境造成污染，所以一般不會優(yōu)先考慮使用干法脫硫方式進行焦爐煤氣的脫硫凈化。
1.2 濕法脫硫
濕法脫硫一般是焦爐煤氣通過液態(tài)脫硫劑進行脫硫反應，從而實現(xiàn)焦爐煤氣的凈化。根據(jù)脫硫劑對硫化氫的吸收方式和脫硫劑的再生方式，又可以將濕法脫硫再分為濕式氧化法、濕式吸收法。其中，濕式吸收法又可以在細分為化學吸收法、物理吸收法、物理- 化學吸收法。目前，凈化焦爐煤氣最為常用的脫硫方法為濕式氧化法。濕式吸收的3 種方法一般不在焦爐煤氣脫硫脫氰中使用，主要用于煉油廠等煤氣脫硫，不能直接進行硫磺的回收。
根據(jù)焦爐煤氣凈化工藝流程中脫硫過程的先后順序又可以將濕法脫硫分為前脫硫和后脫硫兩類。前脫硫是指焦爐煤氣經(jīng)過冷凝鼓風后先進入脫硫工段，脫硫完成之后再進行氨和粗苯的回收。使用前脫硫工藝可以有效降低焦爐煤氣中的硫化氫對設備和管道的腐蝕，同時前脫硫工藝一般以煤氣中的氨作為脫硫的堿源，不需要外加堿，減少脫硫工藝外部消耗。但是前脫硫較難使得脫硫后硫化氫的濃度下降到20mg/m3以下，若要進一步降低焦爐煤氣中的硫化氫濃度，只有對其進行二次脫硫。后脫硫工藝一般是完成了氨和粗苯的回收之后，再對焦爐煤氣進行脫硫。由于煤氣中的氨已經(jīng)被回收，所以后脫硫需要外加堿源。后脫硫后，硫化氫濃度可以達到20mg/m3以下。但是后脫硫的工藝設備投資較大，外加堿源提高了脫硫成本，硫化氫在氨和粗苯回收工段時會對設備產(chǎn)生較嚴重的腐蝕。在實際生產(chǎn)應用時，需要根據(jù)企業(yè)自身需要進行選擇。
濕式氧化法脫硫技術一般是利用催化劑( 或氧氣載體) 使焦爐煤氣中的硫化氫在脫硫液中進行氧化還原反應。
展開 8.1吸收液循環(huán)泵掉泵
由于吸收塔、緩沖槽、漿液槽、濾液槽等液位過低原因造成泵掉泵，而當班操作工發(fā)現(xiàn)不及時而影響脫硫正常生產(chǎn)，由當班操作工負責。
8.2吸收塔阻力大或因此造成焦爐放散
中控室監(jiān)控風機前壓力,應指揮崗位操作工及時調整脫硫交通閥.由于調節(jié)、處理不及時而造成吸收塔阻力過大，以至于造成機前吸力過小而無法調節(jié)，焦爐被迫放散的事故，依據(jù)“誰操作誰負責”的原則，由當班操作者負責。
8.3漿液泵進出口管道或熔硫釜設備堵塞
由于操作調節(jié)不當或突然停導熱油，當班操作工發(fā)現(xiàn)不及時而堵塞設備及管道，由當班操作工負責。
8.4貯槽溢流或抽空
凡因調節(jié)不及時，巡檢不到位或未認真檢查而造成的各種貯槽溢流、抽空的事故，根據(jù)誰操作誰負責的原則，由操作者負責，而且應由當班操作者打掃干凈。
8.5產(chǎn)品質量事故
凡因操作不認真、對原料質量把關不嚴以及未按技術規(guī)定調節(jié)而造成本崗位產(chǎn)品質量不合格的，由當班操作工負責。
8.6由于工藝技術規(guī)程不完善而造成的操作事故由技術管理人員和操作者共同承擔責任
展開 某公司焦爐煤氣凈化一開始采用HPF正壓脫硫工藝，但脫硫效率低，且正壓脫硫需將煤氣冷卻，送入脫硫塔進行脫硫、脫氰，經(jīng)過脫硫后，煤氣進入硫銨單元，又需對煤氣進行預熱，煤氣經(jīng)過冷卻、預熱存在較大的能源浪費，不利于節(jié)能降耗生產(chǎn)，對此該公司將正壓脫硫工藝改為負壓脫硫工藝，運行3年來，脫硫效率提高，節(jié)能效果顯著，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。
一正、負壓脫硫工藝對比
國內外對焦爐煤氣的脫硫工藝分為正壓脫硫和負壓脫硫二種。
1正壓脫硫工藝
從鼓風機來的約55～60℃的煤氣，先進入預冷塔，用循環(huán)水冷卻至30℃左右，然后進入脫硫塔。
預冷塔用冷卻水自成循環(huán)系統(tǒng)，從塔底排出的熱水經(jīng)循環(huán)泵送往冷卻器，用循環(huán)冷卻水換熱后進入預冷塔頂部噴灑用于冷卻煤氣，預冷循環(huán)水定期進行排污，送往機械化澄清槽，同時往循環(huán)系統(tǒng)中加入剩余氨水予以補充。
從預冷塔來的煤氣進入脫硫塔底部與塔頂噴淋的脫硫液逆向接觸，脫除H2S、HCN后由塔頂溢出去往硫銨單元。
從脫硫塔底排出的脫硫液經(jīng)液封槽進入反應槽，再由脫硫液循環(huán)泵送出，一部分經(jīng)過冷卻器冷卻后與另一部分未冷卻液體混合后經(jīng)預混噴嘴送入再生塔底部，同時在再生塔底部鼓入壓縮空氣，使脫硫液在塔內得以再生，再生后的脫硫液于塔上部經(jīng)液位調節(jié)器流至脫硫塔循環(huán)噴灑使用，上浮于再生塔頂部擴大部分的硫泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽，產(chǎn)生的硫泡沫用泵送至離心機離心分離，濾液返回反應槽，硫膏裝袋后外銷。
脫硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脫硫反應槽加入脫硫液循環(huán)系統(tǒng)。
2負壓脫硫工藝
電捕來的約25℃煤氣進入填料脫硫塔底部，與塔頂噴灑下來的再生溶液逆向接觸，吸收煤氣中的H2S和HCN（同時吸收煤氣中的NH3，以補充脫硫液中的堿源）。脫硫后煤氣進入鼓風機單元。
展開 濕式氧化法脫硫是我國凈化行業(yè)廣泛應用的一種化學吸收脫硫法，通常是以氨水或純堿為吸收劑吸收氣體中的硫化氫，以釩鐵等變價金屬離子、酚醌類有機化合物或以酞箐類有機化合物為載氧體等進行催化氧化反應，使硫離子轉化成單質硫析出。在再生系統(tǒng)分離回收，脫硫后的富液在再生時吸收空氣中的氧恢復活性，并進一步循環(huán)使用。單從反應機理、操作步驟和工藝流程上看，很簡單。然而實際生產(chǎn)中卻出現(xiàn)了許多疑難問題，有的已嚴重影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。下面就濕式氧化法脫硫在生產(chǎn)運行中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題，談一下自己的看法。
一、濕式氧化法脫硫在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)堵塔的現(xiàn)象。
可以說自濕式氧化法脫硫在生產(chǎn)中應用以來，堵塔現(xiàn)象一直伴隨其中，雖然隨著科學技術的快速發(fā)展，許多新型脫硫催化劑已經(jīng)具備清塔洗堵的能力，使堵塔現(xiàn)象得以緩解，但由于企業(yè)的工況、操作和管理等原因，使堵塔現(xiàn)象仍然是行業(yè)脫硫目前普遍關注的焦點。多年來我們經(jīng)過走訪、調研并加以總結找出其形成的原因，主要有以下幾個方面：
1.進脫硫塔的氣體成分不好，雜質含量較多（如粉煤灰、煤焦油及其它固體顆粒等）。這種現(xiàn)象主要是前工段水洗塔及靜電除焦運行不正常造成的。
2.填料塔在脫硫反應過程時，同時也伴隨著氧化再生析硫過程，析出的硫過多（特別是入口H2S含量較高時），不能及時隨脫硫液帶出脫硫塔，就會在填料表面粘結，導致出現(xiàn)局部堵塞，偏流，嚴重時形成堵塔。
3.脫硫塔噴淋密度不夠。一般要求在35-50m3/m2.h。較低的噴淋密度不僅會使塔內填料形成干區(qū)造成硫堵而且會大大降低脫硫塔的凈化度。特別對于直徑較大的塔一定要保證足夠的貧液量，當遇到減機減量或入口H2S較低時，切不可盲目降低循環(huán)量。此時為了降低消耗可采取降低溶液組分的辦法來達到目的。
4.再生空氣量不夠（一般要求在60-100m3/m2.h），或再生設備不配套。
展開 關鍵詞：一級脫硫；二級脫硫；脫硫劑；催化劑；脫硫效果；熱平衡
在焦爐煤氣制甲醇工藝中，由于合成甲醇所用的銅系催化劑對原料氣中的硫很敏感，極易發(fā)生硫中毒影響活性和使用壽命。因此焦爐煤氣在經(jīng)焦化化產(chǎn)車間的濕法脫硫后，需進一步精細脫硫，使焦爐氣中的總硫含量＜0.1×10－6，以滿足工藝生產(chǎn)的需要。
目前所采用的精脫硫工藝均為中溫干法脫硫工藝，其主要特點為“兩級有機硫加氫轉化＋兩級硫化氫脫除”。主要流程如下：壓縮工段來的焦爐煤氣經(jīng)加熱達到催化劑的活性溫度后進入一級加氫轉化器，在此焦爐氣中大部分的有機硫加氫轉化為硫化氫，后經(jīng)一級脫硫槽將硫化氫脫除；然后經(jīng)二級加氫轉化器將焦爐煤氣中剩余的少量有機硫進一步加氫轉化為硫化氫，再通過二級脫硫槽脫除，最終使出工段的焦爐氣中總硫＜0.1×10－6。設計上一、二級的脫硫負荷約為6∶1。
下面就此脫硫工藝的運行作一些分析、探討。
1.一級加氫轉化
一級加氫轉化器設計上為1臺，在此焦爐煤氣中大部分的有機硫在催化劑的作用下轉化為硫化氫，在整個脫硫工藝中起著基礎性作用。設計上一級加氫轉化器選用的催化劑是鐵鉬加氫轉化催化劑，其活性成分是氧化鉬和少量的氧化鐵，使用前需預先進行升溫硫化才能有較好的催化活性。實際運行表明，只要對催化劑硫化充分，生產(chǎn)中溫度控制合適，一級加氫轉化器即能夠將焦爐煤氣中大部分的有機硫進行加氫轉化生成硫化氫，滿足生產(chǎn)需要。
目前存在的主要問題是，大部分的甲醇生產(chǎn)廠家都反映催化劑的使用壽命不夠理想：好的狀況下可使用2年，一般的在使用1年后催化劑活性就會大大削弱，有機硫加氫轉化能力降低甚至會消失，即使提高催化劑床層的運行溫度也不會有大的改觀。如此增加了催化劑的更換頻率和脫硫成本。理論上催化劑的活性是不會下降或消失的，造成這種現(xiàn)象有多方面原因。
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導 讀
隨著清潔車用汽油標準的日益嚴格，我國汽油質量升級面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。國V汽油標準首次規(guī)定商品汽油硫含量不高于10μg/g，國VI汽油標準要求在控制硫含量不超過10μg/g的同時，不斷降低烯烴和芳烴含量。催化裂化（FCC）汽油作為車用汽油的主要調和組分，約占我國商品汽油的70%。隨著裂化原料的重質化和劣質化，F(xiàn)CC汽油中的硫含量也在逐漸增大。同時，F(xiàn)CC汽油中烯烴和硫分布不均勻
一、方案制定
1、布爐方案的安排
為了滿足對焦炭和焦爐煤氣的緊迫需求，盡量增加焦炭和煤氣的產(chǎn)量，布爐方案在利于檢修作業(yè)的同時還要兼顧生產(chǎn)。為此制訂布爐方案如下：檢修爐、空爐、燜爐、緩沖爐、正常生產(chǎn)爐。
2、檢修期間各布爐段爐溫控制指標
為了保證出爐和利于檢修，同時考慮到未翻修火道的溫度保護，在布爐方案的基礎上制訂出各段的溫度控制指標如下
一、冶金煤氣的基礎知識
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煤氣的主要成分
1.目的
焦化生產(chǎn)系統(tǒng)煤氣含氧量是生產(chǎn)過程中重要的安全控制指標，煤氣中含氧量超標，可能形成爆炸性混合氣體，極易造成安全生產(chǎn)事故，依照焦爐煤氣有毒、易燃和易爆的特點，以及杜絕和減少生產(chǎn)系統(tǒng)煤氣含氧量超標事件的發(fā)生，給后續(xù)工藝和生產(chǎn)控制帶來的嚴重安全生產(chǎn)隱患，焦化煤氣生產(chǎn)過程含氧量超標控制措施及管理在生產(chǎn)實際過程中至關重要。
2.范圍
針對焦化生產(chǎn)系統(tǒng)煤氣含氧量過程管理
1 總則
1.1 為保證焦爐及設備正常運行，維護好爐體，生產(chǎn)合格的焦炭和有效地回收化產(chǎn)產(chǎn)品，減少污染，特制定本規(guī)程。
焦爐是復雜的熱工設備，一代焦爐應使用二十五年以上。在生產(chǎn)過程中，操作人員必須按照操作規(guī)程精心操作，精心維護，以保證焦爐延長使用壽命。
1.2 正確執(zhí)行技術管理規(guī)程是焦爐高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、低耗和長壽的具體保證
1 總則
1.1 為保證焦爐及設備正常運行，維護好爐體，生產(chǎn)合格的焦炭和有效地回收化產(chǎn)產(chǎn)品，減少污染，特制定本規(guī)程。
焦爐是復雜的熱工設備，一代焦爐應使用二十五年以上。在生產(chǎn)過程中，操作人員必須按照操作規(guī)程精心操作，精心維護，以保證焦爐延長使用壽命。
1.2 正確執(zhí)行技術管理規(guī)程是焦爐高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、低耗和長壽的具體保證。焦化廠廠長，煉焦車間主任應組織全體職工確保規(guī)程的執(zhí)行
1 測量設備的使用及維護
1.1調火測量溫度和壓力主要用紅外測溫儀和焦爐微壓數(shù)字測量儀。
1.2紅外測溫儀使用時，要先檢查電量是否夠用，發(fā)射率調整是否準確，測溫儀是否校正準確與合格證。
1.3要輕拿輕放，定期檢查與校表，要有專人妥善保管。
1.4要保持紅外測溫儀目鏡干凈，測溫儀要防止雨水，下雨時測溫要打傘防止損壞測溫儀。
1.5長時間不用的紅外測溫儀
