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1hpf脱硫工艺介绍

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1 HPF脱硫工艺介绍

-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

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。主要有(1) 吸收反应

(2) 再生反应 (3) 付反应 。HPF在脱硫和再生全过程中均有催化作用。

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,煤气脱除了H2S和HCN去脱氨;脱硫塔有自己独立的再生系统,吸收了H2S和HCN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。

2 HPF脱硫的工艺特点

(1) 脱硫装置在整个煤气净化工艺上放在吸氨,粗苯工段前,流程合理简单,煤气中HCN脱除率达到75 %,可取消黄血盐工艺,对改善终冷水排污对环境的污染、减轻管道设备的腐蚀有一定益处。

(2) 该脱硫工艺脱硫脱氰效果好,脱硫效率在满足生产条件下可大于99 %,,脱硫后煤气H2S含量在50 mg/m3以下

(3) HPF具有极高的活性,对脱硫和再生过程均有催化作用。 同时还发现HPF具有消除脱硫塔内挂壁硫的作用,使用HPF后,填料塔阻力逐渐降低,由原来的2 500 Pa降至1 200 Pa。

(4) 由于此脱硫工艺是利用煤气中的氨作碱源,无须另外加碱,煤气中氨含量越高,氨硫比越大,则脱硫效率也越高,详见图2。 (5)运行成本低,动力消耗少,经济效益好。详见表4。

(6) 该工艺操作方便稳定,催化剂投加方式简单易行,而且在脱硫过程中,盐类等副产物增长速度缓慢。

3 HPF催化剂由 对苯二酚 PDS 硫酸亚铁 组成 4 HPF法脱硫液的控制指标是 对苯二酚 0.15-0.2g/L PDS 8-10 mg/L

硫酸亚铁 0.1-0.2g/L 游离氨 大于5g/L

硫代硫酸氨 小于 250g/L 悬浮流 1-1.2g/L PH 8-9

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Fg f F f 3.2 几种脱硫脱氰技术的解读 纵观国内外的脱硫脱氰技术,目前我国采用的典型脱硫脱氰技术主要有如下几种,即TH法(通称湿式氧化法)、FRC 法( 通称催化氧化法)、HPF 法(通称催化氧化氨法)、AS法(通称氨硫联合洗涤法)、SARFEBAN 法(亦称MEA法)、VACA法(亦称真空碱法)、改良ADA 法。

(1)TH 法。该法以煤气中的氨作碱源,以1.4-萘醌二磺酸钠为催化剂,氧化法脱硫脱氰工艺,在吸收塔中用含氨的循环脱硫液吸收煤气中的H2S和HCN,在再生塔中用空气再生,废液在高温、高压的湿式氧化塔中处理,将废液中的(NH4)2S2O3及NH4CNS转化为硫铵和硫酸。该法的突出优点是高效处理废液,并将废液中的(NH4)2S2O3 和NH4CNS 转化成硫和硫酸,增加硫铵的产量,减少硫酸消耗。废液处理须在高温、高压、强耐腐蚀的氧化器中进行(273℃,**MPa,材质为锆材),设备的造价高,制造困难,必须进口,成为TH法脱硫脱氰工艺推广的最大难点。

(2)FRC法。该法同样是以煤气中的氨为碱源、苦味酸为催化剂的氧化法脱硫脱氰工艺。在吸收塔中用含氨脱硫液吸收煤气中的H2S和HCN,吸收液在再生塔中用空气进行再生,一部份脱硫液送离心机离心分离硫磺。滤液和硫磺送往制酸装置。在FRC工艺中,由于采用了预混喷嘴的高效再生工艺,因此脱硫效率较高,净煤气中的H2S和HCN含量分别为100mg/m3以下。但由于再生工艺中氨不能回收,废液干法接触制酸的氨损失大,煤气中的氨源减少,影响脱硫的吸收效率,从而造成流程长,投资高,经济不合理。

(3)AS法脱硫脱氰工艺。同样是以煤气中的NH3为碱源,用洗氨塔的富液吸收H2S和HCN,为保证NH3的吸收效率,富氨循环液中氨含量不能过高,因此脱硫的效率较低,一般塔后的H2S和HCN含量只能降至500mg/m3,这是氨硫联合洗涤工艺的根本技术问题。脱硫后的富液在脱氨脱酸塔中解吸,脱出的氨和酸性气体要进行除氨和制酸处理,需消耗大量的耐腐蚀材料和催化剂,流程较长,不易打通。

(4)HPF法。该法是我国自主创新的脱硫工艺,也同样以煤气中氨为碱源,但脱硫后煤气中氨的回收不是用洗涤吸收工艺而是用饱和器法,因此,可将脱硫液中的含氨量提高到3~4g/L,从而使脱硫效率很高,脱硫后的煤气中H2S和HCN含量可达10~20mg/m3,这一点可谓此法最大的技术优势。HPF是复合催化剂,对脱硫和再生都有催化作用,使脱硫脱氰工艺更加简化。脱硫废液可回兑到装入煤中。经研究证明,废液中的 (NH4)2S2O3 和 NH4CNS,在炼焦过程中大部分在360C之前被裂解成气体逸出,不会改变煤的粘结性。而NH4CNS

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热解后变成硫脲,其分子中不含CN基,进而不会生成HCN,而是生成H2S和NH3。。。。。。

HPF法脱硫工艺中,经氧化再生所得的硫膏或溶融硫的含硫量较低,在工业上应用困难,经调查,通过调整操作(初冷操作)和改变生产方式(压滤,离心),脱硫产品含硫量可提高到80%~90﹪,产品应用可以得到解决。权威部门正在进行该硫产品制硫酸的研究,为硫铵生产提供酸源,完全符合循环经济理念,以完善HPF技术。

(5)SARFEBAN法、VACA法和改良ADA法脱硫脱氰工艺。这3种方法均为后流程脱硫工艺,即脱硫装置设在煤气净化流程的最后,不能以煤气中的氨为碱原,必须外购碱和脱硫剂,脱硫工艺不能融合于煤气净化的流程之中,从这个意义而言,这些脱硫工艺都是不可取的。应该指出,这些脱硫工艺的废液处理和硫磺的精制技术并不简单,反而更加复杂。

通过对TH、FRC、AS和HPF法脱硫脱硫氰工艺的剖析不难看出,这四种脱硫脱氰工艺原理是相同的,同样以煤气中的氨为碱原。脱硫装置设在脱氨之前。但通过脱硫效率、能耗、基建投资和生产费用的比较,认为HPF法脱硫脱氰工艺的技术优势是明显的,值得推荐。

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1HPF脱硫工艺介绍-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KIIHPF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。主要有(1)
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