汞对焦炉煤气液化制LNG工艺的危害及脱除实践.pdf

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1、第44卷第1期煤化工Vo1．44No．12016年2月CoalChemicalIndustryFeb．2016汞对焦炉煤气液化制LNG工艺的危害及脱除实践虎骁，史军伟，汪海洋，侯建亮，王志龙(陕西龙门煤化工有限责任公司，陕西韩城715400)摘要焦炉煤气中的汞会对焦炉煤气液化制LNG装置和LNG产品产生危害。分析了汞对深冷液化装置的危害机理，介绍了某公司采用浸硫活性炭作为脱汞剂，对焦炉煤气中汞的脱除工艺及运行实践。结果表明：汞对铝制LNG装置的主要危害是产生液态金属脆化腐蚀作用；在2．7MPa、35~C-45℃下，3ⅡⅡn的

2、脱汞剂对焦炉煤气中的汞脱除率为99．9％，脱汞后的焦炉煤气中汞质量浓度在0．O1g／m。以下，可满足焦炉煤气液化制LNG装置对汞含量的控制要求。关键词焦炉煤气，LNG，汞，腐蚀，脱除文章编号：1005-9598(2016)-01—0066—02中图分类号：X70文献标识码：B以焦炉煤气为原料液化制LNG、制甲醇、生产清洁表1焦炉煤气成分燃料油、合成天然气联产清洁能源氢气等多种资源化c口／％H％C0／％CO2／％CH4／％N2／％02％利用途径中，因焦炉煤气液化制LNG工艺具有能量利用2．6159．347．822．9621．9

3、04．850．52效率高、附加值高、投资回报率高等优势，发展势头强劲、发展潜力巨大。2013年1O月陕西龙门煤化工有限从表1可以看出，焦炉煤气中汞的质量浓度为责任公司利用焦炉煤气年产25万tLNG联产20万t20LLg／m3。虽然汞属于煤中的痕量元素，但在高温下易甲醇项目投产运行；2014年1月内蒙古自治区乌海市挥发，且在干馏过程中不会被分解，因此，在煤的干馏利用焦炉煤气年产25万tLNG项目全面建成投产嘲。热解过程中，煤中的汞由于受热挥发，以蒸汽的形式迁焦炉煤气中的硫化物、重烃、焦油、萘、cO、汞等移到煤气中∞]，进而在以

4、煤气为原料的深加工过程中，物质会对焦炉煤气液化制LNG装置产生危害，因此在对化工设备、管线产生危害，造成产品的质量不合格。深冷液化之前，必须对原料气进行预处理。其中焦炉煤气的脱汞处理是一项重要的环节，因为焦炉煤气中2汞对深冷液化装置及产品的危害分析的汞不仅会对液化装置造成腐蚀[2]，而且微量的汞进入产品LNG中，在LNG的利用过程中被释放出来，会某公司焦炉煤气液化制LNG装置，采用混合制冷造成有害或潜在有害微量元素的污染。剂液化工艺，通l。过将原料气降温至～162℃，得到LNG某公司在焦炉煤气液化制LNG的生产实践基础产品。

5、液化装置的核心设备包括板翅式换热器、脱碳上，通过分析焦炉煤气中的汞对液化装置的危害，对焦精馏塔、脱氢精馏塔及相关辅助设备和管道，所有设炉煤气中的汞进行了脱除实践，可为相关企业借鉴。备材质均为铝镁合金。而汞对铝制设备会产生严重的腐蚀，进而引发事故。1焦炉煤气中汞的含量及来源2．1汞对深冷液化装置的危害及机理汞对深冷液化装置的主要危害是腐蚀，大量研究某公司以焦炉煤气为原料，通过深冷液化制LNG结果表明[3]，汞容易与大部分金属融合形成汞齐，造产品，焦炉煤气成分如表l所示。成腐蚀，其中对铝制品的腐蚀可分为以下3种：收稿日期：201

6、5-12-10作者简介：虎骁(1976一)，男，陕西韩城，工程师，学士，2000年本科毕业于太原理工大学环境治理专业，现从事煤化工生产管理和技术开发工作，E-mail：654366597@qq．com。2016年2月虎骁等：汞对焦炉煤气液化制LNG工艺的危害及脱除实践一67第1种是汞齐化腐蚀，即有氧存在情况下，铝溶(2．7MPa，35℃～45℃)进行脱汞，脱汞后的焦炉煤气解于汞，形成汞齐。溶解于汞的部分Al和0。反应，生从塔底出来，经活性炭粉尘过滤器过滤后，进入液化成A10。，A1。0。不溶解于汞，浮出汞面，这样会有新一层冷

7、箱。出脱汞塔后焦炉煤气组分如表3所示。的铝面继续溶解于汞，如此周而复始，对铝制设备产表3出脱汞塔后焦炉煤气组分生一种“剥蚀”，最终导致设备出现“融洞”，从而失效。cyJ％He／％C0／％C02CH4／％第2种是电化学腐蚀，在工艺气中存在游离水的2．7256．9O7．487．31×1O28．32条件下，便会发生此类腐蚀，汞和铝反应先生成汞齐，N2／％02％Hg／~g‘mH20然后汞齐与水反应，生成A1(0H)。4．4200．008≤1×10第3种是液态金属脆化腐蚀，此类腐蚀是汞对铝脱汞塔内采用化学吸附法对汞进行吸附、脱除。合金

8、设备最严重的一种腐蚀，其机理类似于氢脆(氢损伤)，即铝制设备沉浸在金属汞中，组织结构被破脱汞塔内装有浸硫活性炭作为脱汞剂(3into，单塔脱汞剂用量64m。／h)，该脱汞剂采用优质活性炭为基坏，致使设备材质塑性或机械强度大幅度下降并发生炭，经活化、改性处理，制成具有活性位的吸附剂，对断裂、