焦爐煤氣脫硫的幾點改進

楊成劍 雷聲瑞（陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

焦爐煤氣脫硫的幾點改進

楊成劍 雷聲瑞（陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

焦爐煤氣是焦化行業的附屬產品，同時它作為一種可燃性氣體，經過加工處理后可作為工業燃料和城市煤氣使用，其應用價值十分廣泛。本文首先介紹了焦爐煤氣的構成和脫硫的重要意義，進而分析了目前脫硫工藝的處理方法以及存在的主要問題，最后重點闡述了改進焦爐煤氣脫硫工藝的具體方法和措施，希望對焦化企業完善和優化焦爐煤氣脫硫技術提供一點參考和借鑒。

焦爐煤氣；脫硫；改進方法

焦爐煤氣，也可簡稱為焦爐氣，它是煉焦工業的副產品。焦爐氣是混合性氣體，其主要由氫氣（57.5%）、甲烷（25%）、一氧化碳（6.5%）、氮氣（4%）和其它氣體組成，屬于高熱值煤氣。由于氫氣和甲烷等可燃成分占有的比例較高，因此，焦爐氣具有毒性、可燃性和易爆性等特性。焦爐氣不僅適用于工業燃料和城市煤氣使用，而且加工處理后可以生成氨、硫磺等有機合成原料，是一種利用價值極高的氣體能源。焦爐氣中含有一定量的硫化氫和極少量的有機硫。眾所周知，硫化氫對于設備具有腐蝕危害，它的存在也會造成催化劑的活性下降，并對生態環境產生污染。因此，焦爐氣脫硫十分必要。

1 對目前脫硫工藝處理方法的闡述

1.1 干法脫硫

干法脫硫一般適用于氣量較少的焦爐氣，此外在二次脫硫中也廣為使用。干法脫硫的原理是利用氫氧化鐵作為脫硫反應物，再適當添加脫硫催化劑提高反應效率和深度，從而將焦爐氣中硫化氫脫除的過程。此外，干法脫硫還會出現再生反應，再生而來的脫硫劑可以再次被利用。

1.2 濕法脫硫

濕法脫硫一般適用于規模較大的焦爐氣。此方法的原理是在堿性溶液環境下，使脫硫催化劑與硫化氫發生化學反應，進而通過空氣再生脫硫催化劑，最后脫硫處理以單質硫形式析出，同時可循環使用。根據脫硫與再生方式的差異，目前濕法脫硫有兩種形式，具體包含為：氦做堿源的前脫硫和碳酸鈉做堿源的后脫硫兩種。

2 對目前脫硫工藝主要存在問題的分析

首先，焦爐氣在進入脫硫塔時的溫度較高，致使脫硫液溫度隨之上升，進而造成氨的壓力增大，同時會出現焦爐氣中氨被脫硫液吸收效果較差和含氨量偏低的狀況，結果造成對脫除硫化氫形成不利的局面；其次，焦爐氣在脫硫中，由于工藝能力和操作空間的限制，對溶液中硫泡沫的處理并不有效，導致其濃度不斷上升進而垢化，最終衍變為堵塞脫硫塔現象的狀況；最后，焦爐氣脫硫中拷膠法對于運行操作的要求較高，而間歇式加藥會導致硫泡沫的大量出現，不利于脫硫分離的實施。

3 焦爐煤氣脫硫的幾點改進措施

針對目前脫硫工藝主要存在的一些問題，為了達到焦化企業提高脫硫效率并降低生產成本的目標，因此對脫硫工藝的改進勢在必行。接下來淺要分析脫硫工藝的五種改進措施和方案。

3.1 增加預冷塔

焦爐氣進入脫硫塔前的溫度對于脫硫反應的影響很大，過低或過高的溫度都會產生不利的脫硫效果。因此，改進的首要目標是要設定好溫度，最好控制在35攝氏度左右。這樣不僅能夠提高吸收和再生的效率，而且能最大限度地降低副鹽的生成。一般來講，焦爐氣進入脫硫塔前的溫度會維持在57攝氏度左右，這就需要脫硫前增加預冷塔，使焦爐氣的溫度冷卻到適宜溫度，之后在進行脫硫處理。

3.2 使用板式換熱器

脫硫液的溫度對于脫硫處理也會產生很大的影響，現有脫硫工藝中脫硫液的適宜溫度是40攝氏度左右，因此需要不斷加熱以滿足處理要求。而傳統螺旋板式換熱器的短板在于易造成堵塞現象，而且清理操作十分困難且效果并不理想。一旦換熱器出現故障就只能報廢，這就造成了生產成本的增加。基于此，改進的措施可以用板式換熱器來代替原有設備。板式換熱器的優點是耐腐蝕、導熱效果好、占地空間小。此外，最重要的優勢在于出現堵塞時清理和維修極為便捷。

3.3 添設氣浮裝置

焦爐氣中含有一定量的焦油，在溫度低于28攝氏度時，萘會隨之沉淀，而且洗滌煤氣時，脫硫液中會不可避免地產生焦油和萘物質。這些雜質會損壞脫硫管道和污染煤氣質量。因此，添設氣浮裝置可以很好解決上述生產難題。其不僅可以有效處理掉焦油和萘物質，而且對于設備具有保護作用。此外，它還能夠有效去除硫泡沫的雜質，極大促進硫磺的回收質量。

3.4 使用環型噴射裝置

焦爐氣洗滌硫化氫后，脫硫液中硫含量不斷上升。傳統工藝對脫硫液的再生使用直管開孔方式吹入空氣，然而這種裝置并不理想。因此，改進措施應該使用環型噴射裝置吹入空氣。此裝置最大的優勢在于可以提高混合的效果，極大提升再生的效率，而且十分節能。

3.5 利用真空過濾方法

焦爐氣中硫脫除后可以生產附屬品硫磺，然而傳統硫磺的生產回收并不容易。一方面，膜過濾不是成本過高，就是過濾效果較差；另一方面，蒸汽熔硫方法雖然可以保證硫磺的質量，但是操作難于控制，對于蒸汽的消耗也極大。因此，回收硫磺的工藝改進亟需解決。目前，真空過濾方法可以很好解決這一問題。此方法的具體操作為：首先將硫泡沫充分攪拌，待放置一段時間后固液就會產生分層；其次將下層膏狀硫磺通過真空過濾裝置處理加工；最后回收生產出質量和品質極高的硫磺產品。真空過濾方法具有節能環保、易于操作和管理等優點。因此，應該加大投入和推廣使用。

總之，焦爐煤氣脫硫是焦化企業深加工生產中的重要環節。然而傳統脫硫工藝或多或少地存在著一些不足，因此對于脫硫工藝技術和設備的改進勢在必行。只要焦化企業不斷提高創新意識和改革決心，對現有工藝技術持續完善、優化和改進，就一定能夠取得滿意的效果。而且對于企業降低投入成本，提高產能和質量，并取得良好經濟效益具有積極的推動作用。

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