濕式氧化法脫硫工藝在焦化廠的應(yīng)用

1、<p>　　濕式氧化法脫硫工藝在焦化廠的應(yīng)用</p><p>　　摘要：本文主要介紹濕式氧化法脫硫工藝以及脫硫各系統(tǒng)組成和功能，為焦化廠 </p><p>　　煤氣脫硫工程的實施奠定一個良好的理論基礎(chǔ)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：脫硫；濕式氧化法；焦化廠；環(huán)保 </p><p>　　Abstract: This paper ma

2、inly introduces the composition and functions of wet oxidation desulfurization process and the system desulfurization, lay a good theoretical foundation for the implementation of gas desulfurization project in coking pla

3、nt. </p><p>　　Key words: desulfurization; wet air oxidation; coking plant; environmental protection </p><p>　　中圖分類號：TU276.8 </p><p>　　煤氣中的硫來自原料煤中,存在形式主要是硫化氫,亦有少量有機硫(主要是COS)。煤中的硫主要都轉(zhuǎn)

4、化為硫化氫。在煉焦過程中煤中的硫約有17%轉(zhuǎn)化進入煤氣,假設(shè)煤的含硫量為1%,則焦爐煤氣中的硫化氫含量約為5.625g/m3(以每噸煤產(chǎn)焦爐煤氣320m3計)。國家標準對城市煤氣中硫化氫含量的要求為20mg/m3;要求高的工業(yè)用戶一般對硫化氫含量的要求為50mg/m3,隨著環(huán)保管理的不斷加強,對煤氣徹底脫硫尤顯重要。 </p><p>　　煤氣脫硫即采用一定的技術(shù)手段將H2S、HCN等有害物質(zhì)從焦爐煤氣中脫除。脫

5、硫工藝一般分為濕法和干法。濕法脫硫?qū)儆诔墒旃に?主要有直接氧化法、化學吸收法、物理吸收法等。目前應(yīng)用最廣的是直接氧化法。 </p><p>　　系統(tǒng)基本工藝流程圖 </p><p>　　主要工藝系統(tǒng)及功能 </p><p>　　本煤氣凈化回收系統(tǒng)設(shè)有冷鼓、電捕，脫硫及硫回收，蒸氨，硫銨，洗脫苯，剩余煤氣去合成甲醇。 </p><p><

6、b>　　1）、冷鼓、電捕 </b></p><p>　　本工段的主要任務(wù)是煤氣的冷凝、冷卻和加壓輸送；焦油、氨水和焦油渣的分離、貯存和輸送；煤氣中焦油霧滴及萘的脫除。 </p><p>　　從煉焦車間來的焦油氨水與煤氣的混合物約 80℃入氣液分離器，煤氣與焦油氨水等在此分離。分離出的粗煤氣進入橫管式初冷器，初冷器分上、下兩段，上段用循環(huán)水將煤氣冷卻到45℃，然后煤氣入初冷

7、器下段與制冷水換熱，煤氣被冷卻到22℃，冷卻后的煤氣入電捕焦油器捕集焦油霧滴,再進入煤氣離心鼓風機進行加壓，加壓后送往脫硫及硫回收工段。 </p><p>　　初冷器的煤氣冷凝液分別由上段、下段流出,經(jīng)各自初冷水封槽后分別進入上、下段冷凝液循環(huán)槽，由上、下段冷凝液循環(huán)泵送至初冷器上、下段噴淋，如此循環(huán)使用，多余部分由下段冷凝液循環(huán)泵抽送至機械化氨水澄清槽。 </p><p>　　從氣液分離

8、器分離的焦油氨水與焦油渣去機械化氨水澄清槽。澄清后分離成三層，上層為氨水，中層為焦油，下層為焦油渣。分離的氨水至循環(huán)氨水槽，然后用循環(huán)氨水泵送至煉焦爐冷卻荒煤氣。多余的氨水由循環(huán)氨水泵抽送剩余氨水槽，用剩余氨水泵送至脫硫工段進行蒸氨。分離的焦油至焦油槽貯存。分離的焦油渣定期送往煤場摻混煉焦。冷鼓工段中各貯槽尾氣收集后經(jīng)排風機加壓后送入排氣洗凈塔，用循環(huán)水洗滌后排空，洗滌后的循環(huán)水送生化處理。 </p><p>　

9、　2）、脫硫及硫回收 </p><p>　　本工段包括脫硫、硫回收及剩余氨水蒸氨三部分。來自冷鼓工段的粗煤氣首先進預(yù)冷塔（夏季使用），將煤氣冷至27℃，然后進入脫硫塔下部與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸洗滌后，煤氣經(jīng)捕霧段除去霧滴后全部送至硫銨工段。 </p><p>　　從脫硫塔中吸收了H2S和HCN的脫硫液至溶液循環(huán)槽，用溶液循環(huán)泵抽送至再生塔下部與空壓站來的壓縮空氣并流再生，再生后的脫

10、硫液返回脫硫塔塔頂循環(huán)噴淋脫硫。硫泡沫則由再生塔頂部擴大部分排至硫泡沫槽，再由硫泡沫泵加壓后送熔硫釜熔硫，生產(chǎn)硫磺外售。熔硫釜內(nèi)分離的清液送至溶液緩沖槽冷卻澄清分離后至循環(huán)槽繼續(xù)使用。 </p><p>　　由冷鼓來的剩余氨水經(jīng)與從蒸氨塔底來的蒸氨廢水在氨水換熱器中換熱并加入含42%NaOH的堿液后，進入蒸氨塔。在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸餾，蒸出的氨汽入氨分縮器，冷凝下來的液體入蒸氨塔頂作回流，未冷凝的含NH3~10

11、%氨汽進入氨冷凝冷卻器冷凝成濃氨水至溶液循環(huán)槽作為脫硫補充液。塔底排出的蒸氨廢水在氨水換熱器中與剩余氨水換熱后入廢水槽,由廢水泵加壓、廢水冷卻器冷卻后至生化處理。 </p><p><b>　　3）硫銨 </b></p><p>　　本工段的主要任務(wù)是用硫酸洗去煤氣中的氨并生產(chǎn)硫銨，將煤氣中的氨含量脫至50mg/Nm3以下。 </p><p>

12、　　由脫硫及硫回收工段送來的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器后進入噴淋式硫銨飽和器上段的噴淋室，在此煤氣與循環(huán)母液充分接觸，使其中的氨被母液吸收。煤氣經(jīng)飽和器內(nèi)的除酸器分離酸霧后送至洗脫苯工段。 </p><p>　　在硫銨飽和器內(nèi)的母液中不斷有硫銨晶體生成，用結(jié)晶泵將其連同一部分母液送至結(jié)晶槽分離，然后經(jīng)離心機分離、螺旋輸送機輸送至振動流化床干燥器干燥后入硫銨貯斗貯存、稱重、包裝即可外售。 </p><p&

13、gt;　　在飽和器下段結(jié)晶室上部的母液，用母液循環(huán)泵連續(xù)送抽出至上段噴淋室噴灑，吸收煤氣中的氨，并循環(huán)攪動母液以改善硫銨的結(jié)晶過程。 </p><p>　　噴淋室溢流的母液入滿流槽，將少量的酸焦油分離，分離酸焦油后的母液入母液貯槽，經(jīng)小母液泵加壓后送噴淋室噴淋。 </p><p>　　補充來的濃硫酸由硫酸高位槽自流至滿流槽補入系統(tǒng)中。振動流化床需用的熱風由送風機從大氣吸入，并經(jīng)熱風器用蒸汽

14、加熱后提供。由振動流化床排出的尾氣經(jīng)旋風除塵器捕集夾帶的細粒硫銨結(jié)晶后，由排風機抽送至霧膜水浴除塵器進行濕式再除塵，最后排入大氣。 </p><p><b>　　4）、洗脫苯 </b></p><p>　　本工段包括終冷、洗苯及脫苯三部分。終冷主要是將硫銨來的煤氣冷卻到25~27℃；洗苯的任務(wù)是用焦油洗油洗去煤氣中的苯，洗苯后煤氣含苯量為2~5g/Nm3；脫苯的主要任

15、務(wù)是將洗苯后的含苯富油脫苯，生產(chǎn)粗苯外售，脫苯后的貧油返回洗苯系統(tǒng)循環(huán)使用 </p><p>　　來自硫銨工段的粗煤氣，經(jīng)終冷塔冷卻后從洗苯塔底部入塔，由下而上經(jīng)過洗苯塔填料層，與塔頂噴淋的循環(huán)洗油逆流接觸，煤氣中的苯被循環(huán)洗油吸收，再經(jīng)過塔的捕霧段脫除霧滴后離開洗苯塔，其中一部分送焦爐做回爐煤氣、一部分送粗苯管式爐作燃料，剩余煤氣送煤氣公司。 </p><p>　　洗苯塔底富油經(jīng)富油泵加

16、壓后送至粗苯冷凝冷卻器，與脫苯塔頂出來的粗苯汽換熱，將富油預(yù)熱至60C左右，然后至油油換熱器與脫苯塔底出來的熱貧油換熱，由60C升到140C左右，最后進入粗苯管式爐被加熱至180C左右，進入脫苯塔。從脫苯塔頂蒸出的粗苯油水混和汽進入粗苯冷凝冷卻器分別被從洗苯塔底來的富油和16C制冷水冷卻至30C左右，然后進入粗苯油水分離器，分離的粗苯至粗苯回流槽，部分粗苯經(jīng)粗苯回流泵送至脫苯塔頂作回流，其余部分入粗苯貯槽，定期由粗苯輸送泵送至粗苯貯槽。

17、由粗苯油水分離器分離的油水混合液去控制分離器，在此分離出的油去地下放空槽，分離出的水入本工段冷凝液貯槽，由冷凝液泵送冷鼓前的荒煤氣管道。 </p><p>　　脫苯后的熱貧油從脫苯塔底流出，自流入油油換熱器與富油換熱，使其溫度降至90C左右入貧油槽，并由貧油泵加壓送至一、二段貧油冷卻器分別被循環(huán)水和制冷水冷卻至約30C，送洗苯塔噴淋洗滌煤氣。0.5MPa（表）蒸汽被粗苯管式爐過熱至400C左右，作為洗油再生器和脫

18、苯塔的熱源。管式爐所需燃料引自洗苯后的煤氣管道。 </p><p>　　在洗苯脫苯的操作過程中，循環(huán)洗油的質(zhì)量逐漸惡化，為保證洗油質(zhì)量采用洗油再生器將部分熱貧油再生。洗油再生量為循環(huán)洗油量的11.5％，用過熱蒸汽加熱，蒸出的油汽進入脫苯塔，殘渣排入殘油池定期送往煤場或外售。 </p><p>　　外購的新洗油入貧油槽，由貧油泵補入系統(tǒng)中。 </p><p><

19、b>　　5）、自控系統(tǒng) </b></p><p>　　為確保生產(chǎn)裝置及操作人員的安全，設(shè)置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能由DCS系統(tǒng)實現(xiàn)。在中央控制室的DCS系統(tǒng)的操作站畫面上設(shè)有各種操作按鈕軟開關(guān)或通過操作站的操作員鍵盤上的特定功能鍵，可對轉(zhuǎn)動設(shè)備（鼓風機、泵等）進行緊急停車，以及對有關(guān)安全聯(lián)鎖閥門進行遠程手動開/關(guān)操作。 </p><p>　　在生產(chǎn)裝置區(qū)內(nèi)設(shè)置可燃爆炸性氣

20、體檢定儀，進行監(jiān)測報警。分析器輸出信號送到個工作站的DCS系統(tǒng)。消防系統(tǒng)的重要參數(shù)可以通過控制室的DCS進行監(jiān)控。對有CO、H2、CH4等可燃易爆性氣體的化產(chǎn)區(qū)，設(shè)置可燃氣體報警檢測系統(tǒng)。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　利用焦爐煤氣自身所含有的NH3為堿源的濕式氧化法脫硫工藝已成為焦爐煤氣脫硫工藝的主要發(fā)展方向，使脫硫液獲得再生和