焦炉煤气净化工艺流程的选择

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作者:范守谦 时间:2007-5-18 14:01:51
(1)    采用以氨为碱源的HPF湿式氧化法脱硫为中心的煤气净化工艺流程。其基本组合见图1。

图1   以氨为碱源的HPF湿式氧化法脱硫为中心的煤气净化流程
该流程选用以氨为碱源的HPF法脱硫脱氰工艺, 并将其置于鼓风机前电捕焦油器之后负压操作,不再专门设置预冷装置,煤气系统温度梯度更趋合理。在各单元装置中采用如下行之有效的环保、节能技术。
①    选用带断液板的两段式横管冷却器,分段采出冷凝液,以节省低温水用量,将煤气冷却到22~25℃,最大限度地净化煤气,不再单独设脱萘装置;焦油氨水采用沉降除渣的静置分离工艺,以保证焦油含水量<2%;采用蜂窝式沉淀管的电捕焦油器负压操作,有效地保护鼓风机;电动鼓风机采用液力偶合器或变频调速以节约能源。
②    在HPF湿式氧化法脱硫工艺中,再生塔采用预混喷咀及塔中部设置气泡分离器的节能高效技术。再生塔后尾气返回煤气负压系统,以减少氨的损失,杜绝对大气的二次污染。废液处理采用废液焚烧、接触法制取浓硫酸装置,生产的浓硫酸用于生产硫铵,可解决废液的污染等问题。
③    蒸氨塔采用喷射器回收次蒸汽技术,减少蒸氨的蒸汽用量,以节约能
④    采用喷淋式饱和器生气硫按,减少煤气系统阻力,降低鼓风机的耗电
⑤    根据宝钢经验,增设循环水的水垢析出防止剂及防腐蚀剂的注入装置,装设电导计来掌握循环水的电导度控制排污,以提高初冷器循环水出口温度,减少循环水量。优先选用溴化锂制冷装置,保护水资源,提高水的利用率。
⑥    放宽苯的回收指标,由塔后煤气含苯≤2g/m3放宽到4~5g/m3,减少脱苯系统的低温水用量以降低能耗。经过各单元生产装置的完善和优化组合而成的这套煤气净化工艺流程,预计在环保、节能、效益各方面能有较大的提高。由于选用了以氨为碱源的脱硫脱氰工艺以及受废液制酸装置规模的限制,该流程仅适用于煤气含硫化氢≤8g/m3、生产规模在年产100万吨焦炭以上的大型焦化企业选用。对于规模较小的焦化厂,可以采用脱硫废液回兑炼焦煤的方法处理;脱氨单元也可采用洗氨、蒸氨、氨分解的工艺,将分解后的尾气返回煤气负压系统的方案。
(2)采用以真空碳酸盐脱硫为中心的煤气净化流程。其基本组合见图2。
作者:范守谦 时间:2007-5-18 14:01:51

图2   以真空碳酸盐脱硫为中心的煤气净化流程
这种组合流程由于采用真空碳酸盐脱硫,其位置应放在苯回收工序的后面,为了避免在整个系统中设置终冷装置造成排污水的污染,可采用洗氨、蒸氨的方法脱除煤气中的氨和部分氰化氢、硫化氢,蒸氨后的氨汽采用间接饱和器生产硫铵,尾气回到脱硫前煤气系统。真空碳酸盐法脱硫属于湿式吸收法,采用真空解吸法再生,脱硫和再生系统均在低温下运行,腐蚀弱,对设备材料要求不高,吸收塔、再生塔及大部分设备材质为碳钢,基建费用低。该脱硫工艺脱硫效率高,在脱硫塔上部增加NaOH洗涤段,可使煤气中H2S含量降至0.2g/m3以下,可满足焦化企业准入条件的要求。所产硫磺转化率高,质量优良,克劳斯炉尾气返回吸煤气管道不会污染大气。而且再生塔的热源可用废热锅炉生产蒸汽和初冷器所产的热水均可利用,故余热利用好。该流程适用于煤气含硫化氢高的焦化企业,之所以该流程选用间接法生产硫铵是因为采用半直接法生产硫铵后,整个煤气系统的温度变化梯度大,还要设置终冷,造成流程长,能源利用不合理。至于前述各单元的节能、环保措施,该流程完全可以采用。
(3)关于以氨硫循环洗涤(AS法)脱硫为中心的煤气净化工艺流程,在我国已有不少厂家采用,虽然该工艺也有不少优点,但由于其脱硫效率较低,一般只能达到煤气含硫化氢0.5g/m3的水平,不能满足焦化企业准入条件的要求。此外,该工艺技术装备水平高,要求的外部条件苛刻,必须严格操作,一个环节出了问题,将影响整个氨硫系统的正常操作,目前我国已投产的装置还存在着堵塞腐蚀等问题,建议在国内选用时应慎重考虑。