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煤气净化工艺的应用与发展

作者:蔡庄红 日期:2014-07-08 09:22 来源:化工管理
(河南化工职业学院河南郑州450042)
摘要:随着我国经济的迅猛发展,社会的飞速进步,近年来,
我国的炼焦行业也取得了巨大的发展,焦炭产量逐年增加。虽
然,炼焦产业带来了可观的经济效益,但是,同时也带来了严重的
资源浪费与环境污染,随之产生了煤气净化工艺。本文主要介绍
的焦炉煤气的净化工艺。本文首先介绍焦炉煤气净化工艺的现
状,其次分析现有的焦炉净化工艺所存在的问题,最后介绍新型
的焦炉煤气净化工艺的发展与应用。以期本文能够对煤气净化
工艺的发展提供一些借鉴,进而进一步推动煤气净化工艺的发展
与进步。
关键词:煤气;净化;工艺;焦炉;应用;发展
现阶段,我国经济的迅猛发展,社会的飞速进步,随之,我国
的炼焦行业也取得了巨大的发展,我国是炼焦的大国,我国焦炭
的总产量逐年不断增加。虽然,炼焦产业带来了可观的经济效
益,但是,由于焦炉煤气经常在没有被利用的情况下就被放空,因
此,带来了十分严重的资源浪费与环境污染。面对这样的状况,
煤气净化工艺应运而生。人们经过不懈的探索与实践,所得出的
主要的解决方法是将焦炉煤气转换成甲醇,我们都知道,甲醇既
是一种化工的原料,同时也是一种清洁的燃料。在众多的甲醇合
成方案中,经济环境效益良好的主要两种,它们分别是:焦化(焦
炉气)联醇,化肥(合成氨)联醇,焦炉煤气与煤为原料相比,具有极
大的优越性,具体表现为,成本低廉,资源丰富,装置投资成本低
廉。
一、焦炉煤气净化工艺的现状
1.焦炉煤气的组成
焦炉煤气中含有众多的杂质,它们分别是硫,烯烃,氧气,焦
油,萘,氰化氢,氨,苯,等等。作为一种化工原料,焦炉煤气在应
用的时候,在后续的化工工艺中,焦炉煤气中所含有的杂质会对
其后续工艺中的催化剂产生严重的毒害。这种毒害的结果会造
成催化剂部分失活,甚至全部失活。对现代高效合成的催化剂来
说,其中合成气中的硫含量有一定的标准。在进入蒸汽转化催化
剂之前,焦炉煤气所含有的烯烃等杂质总含量也有一定的标准。
其实,焦炉煤气无论是在作为工业原料的使用中,还是在作为民
用燃料的使用中,将焦炉煤气中所含有的诸多杂质,例如,硫、烯
烃、焦油、萘、氰化氢、氨、苯等有效脱除出去,是整个焦炉煤气的
有效利用的关键之所在。
2.我国的现有的焦炉煤气净化工艺
现阶段,我国所采用的焦炉煤气净化工艺主要是湿法净化。
目前,我国所采用的焦炉煤气净化设计工艺中都设置了湿法净化
装置,例如,脱硫,脱氰等。采用这样的做法,不仅能够使硫化氢
和氰化氢对后续装置的腐蚀得到有效减轻,而且能够使焦炉煤气
作为燃料气时对大气所造成的污染得到有效减轻。
二、我国现有的干法净化工艺存在的缺陷
在焦炉煤气中,其中所含有的硫化氢的脱除是比较容易的,
而有机硫的形态比较复杂,相对而言,焦炉煤气中的有机硫是难
以脱除的。为了使焦炉煤气中的有机硫得以有效脱除,在焦炉煤
气干法净化工艺中,我们首先需要采用催化加氢的方法,将其中
所含有形态较为复杂的有机硫转化为硫化氢,之后再利用固体吸
收剂使其得以脱除。在我国当前的焦炉煤气的干法净化工艺中,
我们所选择的催化剂一般是钴钼加氢催化剂,固体吸收剂主要是
锰矿,或者是氧化锌脱硫剂。我国当前的焦炉煤气的干法净化工
艺所存在的缺陷,具体表现为:
第一,我国的焦炉煤气干法净化工艺不是完整意义上的净化
工艺,存在着一些缺陷与漏洞。第二,我们都知道焦炉煤气中含
有众多的杂质成分,但我们对其中一些杂质的脱除研究存在很大
的空白,有待于进一步提高。第三,现阶段的煤气净化工艺所达
到的净化程度十分差,很多时候不能达到甲醇合成催化剂所要求
的标准,尤其表现为,对对形态复杂的有机硫的加氢转化能力更
差。第四,催化剂方面,催化剂的低温活性能力很差,操作弹性特
别小,在操作过程中极容易超过温度,极容易结炭。第五,固体吸
收剂方面,固体吸收剂在硫容方面比较低,而在用两方面则很大。
三、新型煤气净化工艺的开发与应用
1.真空碳酸钾脱硫工艺
真空碳酸钾法脱硫工艺是一种典型的湿式吸收法,和喷淋式
饱和器生产硫铵具有一致性,煤气在经洗苯之后会进入到脱硫塔
的下段,经过贫油的喷洒,煤气中CO2、HCN 与H2S 被吸收[1]。
为了降低H2S 的含量,多会在脱硫塔中安装NaOH 溶液洗涤
段,脱硫完成后的净煤气可以直接使用,而经过脱硫塔制出的富
液会进入循环槽中,发生分解反应,再生后的贫液经过冷却处理
后会进入到脱硫塔中,塔顶的酸性气体则会进入冷凝冷却器,经
过分离处理后将酸性气体送入至硫回收工段之中[2]。
这一工艺反应温度为67 到72℃,再生系统与脱硫装置能够
在低压低温的环境下运行,对设备的要求并不高,因此,该种工艺
有着成本低廉的优势。在煤气净化效果方面,该种措施可以取得
良好的反应效果,脱硫效率能够达到95%,脱氰效率可以达到
80%,由于增加了溶液洗涤段,又能够在一定程度上降低H2S 的含
量,因此,也开始得到了广泛的使用。
2.HPF 法脱硫工艺
HPF 法脱硫工艺是一种典型的湿式催化氧化法脱硫工艺,
是建立在传统PDS 脱硫工艺的基础上,该种工艺使用硫酸亚铁、
PDS 与苯二酚复合催化剂,煤气中的各种酸性成分会与氨发生反
应,转化成为硫氰化铵等酸性铵盐,再在氧化作用下形成硫,该种
脱硫方式能够将脱硫效率提升到99%[3]。
3.湿式吸收法
湿式吸收法工艺包括AS 循环洗涤法、真空碳酸盐法、代亚毛
工艺管理
克斯法、萨尔费班法等等,其中最为典型的工艺就是氨-硫化氢
循环洗涤法,脱硫效率能够达到95%,但是在反应的过程中会产
生大量的酸性气体,为了防止二次污染的发生,就需要采取适当
的措施来处理酸性气体[4]。
4.转化工艺
煤气在完成净化处理之后,脱出其中的苯、焦油、H2S、NH3并
达到相关标准后,就可以将其用在工业燃料与城市燃气中,但是
要将其作为合成甲醇与氨的原料,还需要经过烃类物质的转化与
处理,还需要将参与的硫醇、硫醚等物质脱除才能够进行二次使
用,在转化方法上,现在常用的转化方法是催化转化法与非催化
转化法[5]。
西北化工研究院所开发的新型干法净化工艺最早应用于河
北的建滔焦化有限公司,在运行期间,达到了工艺的设计要求,取
得了相应的经济效益。在此之后,山东的盛隆焦化有限公司,陕
西黑猫焦化有限公司等,也纷纷采用了新型的干法净化工艺。这
些企业的实践结果表明,新型干法净化工艺安全可靠,能够达到
其相应的工艺设计要求指标。
新型的煤气净化工艺具有极大的优越性,新型煤气净化工艺
的应用与发展使得在复杂气氛下高含量且形态复杂的有机硫的
高效加氢转化和其后的吸收净化得到了有效的解决,而且使其工
艺实现了合理的匹配。因此,我们总结为:从小的方面说,新型煤
气净化工艺相应的装置安全可靠,不仅稳定性极高,而且十分高
效,同时能够保证很长周期内的通畅运行[5-6]。从大的方面说,焦
炉煤气资源的最大化利用,符合我国建设节约型社会,实现可持
续发展的大趋势。
参考文献:
[1]张巨水. 焦化厂焦炉煤气脱硫脱氰工艺的选择[J]. 煤化
工.1999(04).
[2]张炳玉,金蝶翔. 焦炉煤气净化工艺评述[J]. 包钢科
技.2001(02)
[3]吴声彪,肖波,左娜,江建方,杨家宽. 焦炉煤气净化技术
现状及探讨[J]. 有色金属.2003(04).
[4]周晓奇. 新型焦炉煤气净化工艺的开发及进展[J]. 化肥设
计.2008(01).
[5]张军明,李保兰,孟示阳. 横管初冷器洗萘工艺改进浅析
[J]. 化学工程与装备. 2009(10) .
[6]孙中良,宋玉国,赵志刚. 焦油氨水分离槽焦油排出系统的
改进[J]. 煤化工. 2009(05) .

 


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