as法煤气脱硫工艺存在问题和改进途径

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1、WORD格式整理分享陈雪丽 李庆生（山东省冶金设计院股份有限公司，济南250101） 1  AS煤气脱硫工艺流程     氨水法煤气脱硫工艺是以焦炉煤气中的氨为碱液，采用氨硫循环洗涤工艺脱除焦炉煤气中的硫化氢，简称为AS法。该法属于吸收法煤气脱硫工艺，由洗涤装置和脱酸蒸氨装置组成。在煤气洗涤装置中，将脱硫塔配置在洗氨塔前，以水洗氨得到的富氨水和脱酸蒸氨装置返回的脱酸贫液为洗涤水，用于脱除煤气中的硫化氢，含氨和硫化氢的富液送往脱酸蒸氨装置。在脱酸蒸氨装置中，富液通过解析得到脱酸贫液和蒸氨废水，再送回煤气

2、洗涤装置循环使用。解析得到的含硫化氢的酸性气体用于制取元素硫，氨汽在还原气氛下分解，回收低热值尾气，其工艺流程图见图1。  图1       AS煤气脱硫工艺流程 专业资料WORD格式整理分享 1.1 脱硫洗氨     该装置可以设置在鼓风机前也可以设置在鼓风机后。设置在鼓风机前负压操作，不需要设置预冷装置，可节省低温水消耗。初冷后的煤气经电捕焦油器以22℃进入脱硫塔。在脱硫塔脱硫段用两部分氨水洗涤煤气中的硫化氢，一部分是从脱硫塔上段喷淋的22℃富氨水；另一部分是来自脱酸塔的22℃的脱酸贫液。脱硫塔底

3、部排出的富液经冷却后，部分用于脱硫塔循环喷洒，部分经换热后送至脱酸塔。在脱硫塔上段用两部分氨水洗涤煤气中的氨和硫化氢，一部分是来自鼓风冷凝工序的剩余氨水；另一部分来自洗氨塔的半富氨水。     煤气由脱硫塔的上部离开，进入洗氨塔，与自上而下的洗涤液逆流接触。洗氨塔喷洒的吸收液为挥发氨蒸馏塔底排出的蒸氨废水，并经冷却器冷却至22℃。脱氨后的煤气去洗苯塔，洗氨后的半富氨水经换热后去脱硫塔。1.2脱酸蒸氨     由脱硫洗氨送来的经过过滤的富液，2/3经换热至83℃后，从脱酸塔中部进入。其余1/3的冷富液送

4、到脱酸塔上部。在脱酸塔中，酸性气体从富液中解析出来。解析热量由蒸氨塔的氨气提供。从脱酸塔塔顶逸出的酸性气体进入克劳斯炉回收硫磺。脱酸塔底的脱酸贫液经冷却后送至脱硫塔吸收硫化氢。剩余部分脱酸贫液送至挥发氨蒸馏塔及固定铵蒸馏塔。固定铵蒸馏塔底的蒸氨废水经冷却后送往污水处理，挥发氨蒸馏塔塔底的蒸氨废水送至洗氨塔洗氨。1.3氨分解及硫磺回收专业资料WORD格式整理分享    由脱酸蒸氨来的含氨、硫化氢、氰化氢及二氧化碳的酸性气体，经压力调节后进入克劳斯炉，其中约1/3的酸性气体进入克劳斯炉的燃烧器，其中的硫化

5、氢与空气燃烧生成SO2；其余约2/3的酸性气体直接进入克劳斯炉。在此，硫化氢与SO2进行克劳斯反应，生成元素硫。反应式为：    硫化氢的氧化燃烧：  H2S+3/2O2 →SO2+H2O    克劳斯反应：        2H2S+SO2 →3/2S2+2H2O    整个反应为放热反应，炉中高温主要依靠化学反应热来维持。当酸性气体中硫化氢含量较低、放出的热量不足以维持反应所需的温度时，尚需向克劳斯炉中通入少量煤气，以维持克劳斯炉中反应所需的热量。    酸性气体中的NH3及HCN在1100℃催化裂

6、解。反应式为：                           2NH3 →N2+H2                       HCN+H2O→1/2N2+3/2H2 +CO     由克劳斯炉排出的高温过程气，经废热锅炉回收余热生产饱和蒸汽。约有60%液态硫通过硫密封槽流入硫罐存储。离开废热锅炉的工艺气仍然含有H2S和SO2，在硫反应器里进一步进行克劳斯反应生成元素硫。再经硫冷凝器和硫分离器分出液态硫磺后流入硫罐储存。尾气经捕雾器，最终从焦炉的烟囱中排放。用泵将液态硫磺送至硫磺结片机，经冷却

7、结晶得产品硫磺。专业资料WORD格式整理分享2  AS煤气脱硫的影响因素2.1气液接触时间的影响    煤气在用氨水洗涤过程中发生以下反应：          H2S+NH4OH→H2O+NH4HS          HCN+NH4OH→NH4OH+H2O          CO2+NH4OH→NH4HCO3    由于硫化氢与氨的反应速率比CO2快得多，因此在气液接触时间≤5s的情况下，氨水溶液能从煤气中选择性的吸收H2S。2.2洗涤液含氨量的影响    在气液两相接触时间一定的条件下，吸收液中的氨

8、含量与煤气中H2S含量的比值约大，硫化氢的脱除率越高。一般情况下要求氨硫比必须达到5左右。同时，洗涤液中硫化氢和二氧化碳的浓度越高，硫化氢气相分压就越大，煤气的脱硫效率越低。2.3吸收过程的操作温度的影响    初冷器将煤气温度降至22℃左右，但经鼓风机加压而使煤气温度上升，故在脱硫装置需增加预冷装置，以保证脱硫温度控制在22±1℃。氨硫循环洗涤过程为放热反应，为了提高脱硫效率，必须在恒温下操作。同时操作温度升高，将使吸收液中氨的浓度下降，脱硫效率也随之