荒煤气制氢工艺中脱硫问题的探讨.pdf

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1、荒煤气制氢工艺中脱硫问题的探讨杨成剑苏怀强(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西榆林719319)摘要：荒煤气制氢工艺中脱硫问题是焦化企业所面临的重要课题，尤其对脱硫工艺的选择和脱硫位置的设定环节更是十分关键，它对于焦化企业投资、运营、管理和环保的影响作用极大。本文从荒煤气制氢．_r-E的脱硫现状谈起，进而分析其中存在的几点问题，最后探析完善和优化脱硫处理的具体方法和措施，希望对焦化行业提高能源利用效率、确保企业可持续发展提供一丝参考或助力。关键词：荒煤气；制氢工艺；脱硫问题；解决措施一直以来，我国低阶煤资源十分丰富，对于低阶煤资源的合理开发利用是目前焦化企业十

2、分重要的任务。低阶煤在低温干馏工艺条件下，可以受热分解为荒煤气。其组成包括：氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气、不饱和烃、硫化氢和有机硫等。正因为低温干馏工艺具有操作简单、成本低和高回报等特点，因此是焦化企业煤产品加工的发展趋势。与此同时，低温干馏所获得的荒煤气是制氢工艺的主要原料。然而基于荒煤气的组成可以看出，其中硫类杂质较多，而硫类物质对制氢工艺的影响很大。所以对于荒煤气制氢工艺中脱硫处理的研究势在必行，尤其在对脱硫工艺的选择和脱硫位置的设定方面更是十分关键。1对荒煤气制氢工艺中脱硫处理存在问题的分析目前焦化企业制氢原料多数来源于荒煤气，通过对荒煤气的净化加工处

3、理，进而利用脱硫提纯的方式以获取氢气原料。其中广为运用的脱硫处理方式是为甲基二乙醇胺溶液吸收脱硫工艺，通过脱硫工艺位置变换后，甲基二乙醇胺溶液再生获取的气体再重新进行回收，这种处理方式也称为MDEA溶液吸收脱硫工艺。其反应过程十分复杂，而且不同工艺环节的影响作用较大。正因为MDEA溶液吸收脱硫工艺受到多方面因素的制约与限制，所以脱硫处理的性能并不稳定。具体存在的问题如下：首先，荒煤气进入MDEA溶液吸收脱硫装置后，由于气体总量大，因此对于设备的处理能力要求较高。此外荒煤气中含有大量的二氧化碳，甲基二乙醇胺溶液对二氧化碳的吸附能力较强，这就会造成MDEA溶液的大量消耗，

4、从而加剧了生产和操作成本；其次，甲基二乙醇胺溶液再生得到的脱硫气体中含有的二氧化碳，它将会对附属产品——硫磺的回收带来干扰和影响，于是导致硫磺回收成本的加大。同时，它也不利于环保要求，对生产安全也会带来隐患；最后，酸性水、酚氨水汽提酸性气和液化气脱硫酸性气等酸性气体的注入，对于设备的投入提出了进一步要求，这也促使了成本的管理费用随之额外增加。此外，MDEA溶液吸收脱硫工艺还受到系统压力、温度、胺液循环量、胺液浓度、胺液质量和MDEA吸收塔结构等因素的影响，这对于荒煤气制氢工艺中脱硫处理能否实现安全、平稳和节能目标都具有重要的作用。2对完善和改进荒煤气制氢工艺脱硫方法的

5、探究脱硫处理的完善和改进要从碱源开始，用碳酸钠代替原有碱源，而且催化剂也要更新为DKT-6。首先，采用两级压缩提高荒煤气压力值，之后经过水洗脱除其铵盐类物质，进而在预处理装置的加工下，将萘、焦油、氨气、重烃、氰化氢等物质有效清除，以获取相对纯净的气体原料，再利用VPSA—I装置产生的气体作为脱硫原料，同时进一步升压，使荒煤气中一氧化碳和水蒸气充分反应进而生成氢气；其次，变换气要做提浓处理，随之脱除水、二氧化碳和硫化氢，目的是获取富氢气、逆放气与解吸气；最后，脱除富氢气中的氮气以及其它杂质，同时产出高质量和纯度的氢气。最为关键的改进在于顺放二气做预处理再生，进而将逆放气

6、、解吸气和其它酸性气混合，直至送入脱硫单元以达到有效脱硫的目标，最终还能获取回收产品硫磺。3对湿法脱硫改进工艺效果的概述一方面，改进后的湿法脱硫工艺，使用了脱硫专用吸附剂，(下转第105页)2017圭905N化毒哲群I103成分进行色谱分析时，气体的干燥度务必要得到切实的保障。3气相色谱分析在焦炉煤炭气方面的应用焦炉煤炭气又被称之为粗煤炭气，作为一种易燃性气体，是炼焦用煤炭高温干馏条件下在炼焦炉内形成的，其为炼焦工业衍生品之一”1。其组成成分是繁杂化的，不仅仅有煤炭气中的所有成分，同时也有苯系物、萘与硫化氢等物质存在。在传统煤炭化工中气相色谱在焦炉煤炭气分析环节有较高

7、的应用频率。陈继伟等人应用气相色谱法对煤炭气内的苯进行分析，发现这一方法的应用与传统活性炭吸附法相比较，大大压缩了检测时长，并且其最大的优势在于大幅度的降低了吸收管法检测进程中吸收管吸收效率，以及补正值等偏差现象出现的频率。焦政华等人应用铝塑膜内胆取样器将过去的橡胶球胆采样取代，将氩气作为媒介，借用TDX—01与GDX一502填充柱分析焦炉煤炭气样品，其一次性的完成了对其所有成分分析工作，在压缩分析时长方面体现出显著的优越性，同时借助改良残余煤炭气的方式，降低了有毒有害气体对个体机能造成损伤的几率。4结语现阶段，气相色谱分析技术以其操作快捷，检测结果