硫含量分析在焦爐煤氣制甲醇中的重要性

張艷 米江濤（陜西陜焦化工有限公司 陜西 富平 711712）

經濟的快速發展使得市場中對焦炭的需求較大，在焦炭加大生產的過程中焦爐煤氣如何處理成了一項比較熱門的產業鏈，一些單一煉焦企業將大量的焦爐煤氣采取燃燒方式進行生產。我國作為能源需求量較大的國家，如何高效、合理地生產大量的焦爐煤氣，對資源的節約和實現經濟可持續發展有著重要意義。

一、焦爐煤氣中的硫

1.硫的來源及危害

煤氣中的硫化物全部來源于原料煤，原料煤中的硫經過高溫煉焦后主要以氣態形式如硫化氫、二氧化硫、羰基硫等存在于焦爐煤氣中，其中最主要的是的是硫化氫。煤氣中硫的存在會造成產物和管道的腐蝕，影響質量，其中的燃料含量超標會造成局域性酸雨，將污染大氣環境和生態平衡，影響人們身體健康。如果煤的含硫量低，相應煤氣中的硫化物含量也會降低。

2.降低入爐煤硫含量的方法

要降低發生爐煤氣中硫化氫的含量，從理論上說有兩種方法可行，一是采用低硫煤氣化，國家標準煤氣發生爐用煤技術條件中的相關規定在有脫硫裝置的情況下，煤的干燥基全硫對煤氣中的硫化氫含量起到了限制作用；二是設置脫硫裝置在制氣完畢后，統一脫除煤氣中的硫化氫，使燃燒后的二氧化硫排放量達到標準要求。

二、硫含量分析在焦爐煤制甲醇中的重要作用

1.焦爐制甲醇簡介

甲醇是一種主要的有機化工原料，可用來制成甲醛、醋酸等一系列化工物，并且是新一代主要的能源和根本化工原料，可以對汽油摻燒或取代汽油作動力燃料和出產甲醇，現已成為僅次于烯烴和芳烴的根本有機產物。甲醇是煉焦剩下的焦爐煤氣作為原料，從焦化裝置凈化后的焦爐煤氣經進氣柜水封緩沖貯存，后入焦爐氣壓縮機、將焦爐氣升壓，送往精脫硫工段，再經精脫硫工段過濾氣體中的雜質、焦油、有機硫、無機硫等，進入熱爐預熱進入轉化爐，與壓力、氧氣在催化劑的作用下，使焦爐煤氣中的甲烷及少數多碳烴轉化為一氧化碳和氫，經冷卻脫硫后，送合成氣壓縮機，加壓后將合成氣送至甲醇合成塔，在催化劑下甲醇合成反應，制成粗甲醇，再經精餾后成為了甲醇成品送往成品罐區。

2.硫對甲醇合成、轉化催化劑的毒害

催化劑能改變化學反應速度，但其本身并不參與反應的化學計量。工業上廣泛使用Cu—Zn—AL系催化劑，該系催化劑活性高，選擇性強，但活性溫度范圍小，對毒物極為敏感，容易中毒失活。硫化物是最常見的毒物，是引起催化劑活性喪失的主要因素。甲醇生產中所使用的多種催化劑，大多是Cu—Zn—AL系催化劑，易受硫化物毒害而失去活性。通常認為H2S和活性組分銅起反應，使其失去活性，其反應式為：H2S+Cu←→CuS+H2；CuS+H2←→CO+H2S。

3.硫類物質對管道的破壞

硫和二氧化碳在有冷凝水的條件下會發生電化學反應，這種腐蝕對材料的破壞性較強且時間也較長，對于一些設施有明顯的破壞現象，對這種情況可以定期對腐蝕部位進行維修檢查，當硫在金屬內部發生反應時會導致金屬的體積增大，使得材料內部變的脆弱導致管道發生破裂現象。

三、國內的脫硫技術介紹

煤氣脫硫方法可以分為濕法和干法兩大，濕法脫硫的脫硫過程和再生過程連續同步進行，煤氣脫硫凈化程度可以根據企業需要，通過調整溶液配比，適時加以控制。

1.干法脫硫:干法脫硫的原理是利用固體的吸附劑與氣體中的一些成分和硫發生吸附化學反應,從而達到脫除硫的目的，干法脫硫優點是脫后氣體硫的含量較低,它的缺點是由于設備的龐大導致脫硫劑不能再生，從而變成了環境的污染現象也增加硫的成本,對于其中的低含硫氣體的脫硫是以其簡單的工藝和成熟的技術從而得到了大量的運用，其脫硫劑就成為了多種結晶的形態。經過試驗表明，氧化鐵的活性是隨著資源的再生而增加的。

2.濕法脫硫：氣體濕法脫硫分為吸收法和濕式氧化法兩類，吸收法按照吸收原理的不同可以細分為化學吸收法、物理吸收法和化學-物理吸收法三種，化學吸收法脫硫原理是利用堿性脫硫劑溶液在常溫下與酸性氣反應生成鹽,實現氣體的脫硫,吸收富液用升溫解吸方法分解鹽,從而實現脫硫劑溶液循環使用。常用脫硫劑有N-甲基二乙醇胺(MDEA)，MDEA法已經成為當今市場利用中的最主要的脫硫方法。根據脫硫的特點對脫硫工藝設計提出了合適的參數和條件,并給出了有效的設計方法,從而保證脫硫塔的優化設計和操作。對于脫硫的技術應用操作時會帶來一定的胺，分析了夾帶胺液的原因,從工藝和設備上給出了解決問題的辦法。在此之外還應用較多兩種技術是脫硫塔的高效填料技術，這中技術可以有效提高LPG質量和脫硫塔的處理能力，其中對于使用中的溶劑可以對其中的設計和操作的措施進行處理。

小結

我國甲醇生產工藝落后的表現之一就是氣體凈化不夠,反應氣中含有較高含量的危害催化劑的毒物,這些毒物嚴重影響了催化劑的使用壽命，硫就是較為常見的毒物。因此在甲醇生產工藝氣體檢測過程，硫含量的分析控制就顯得尤為重要，需要我們在日常的生產中進行嚴格的監控，以促進我國甲醇行業的發展。

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