焦炉煤气脱硫新技术内容提纲一、概述(一)焦化厂工艺流程简介(二)焦炉煤气中H2S的来源及脱硫的必要性(三)焦炉煤气脱硫技术的分类(四)焦炉煤气脱硫主要工艺设备二、几种典型的焦炉煤气脱硫技术介绍(一)氨水法(Ａ.Ｓ法)(二)真空碳酸盐法(V.A.S.C法)(三)单乙醇胺法(索尔菲班法)(四)砷碱法(五)蒽醌二磺酸法(改良A.D.A法)(六)萘醌二磺酸法(塔—希法T.X )(七)苦味酸法(F.R.C法)(八)对苯二酚法(九)H.P.F法三、常用脱硫工艺的综述四、焦炉煤气净化工艺流程选择五、涟钢脱硫工艺运行现状分析焦炉煤气脱硫新技术●一、概述(一)焦化厂工艺流程简介1、焦化厂工艺流程主要由备煤工序、炼焦工序、煤气净化化产回收工序组成，工艺流程图如下。
焦炉煤气脱硫新技术●一、概述(一)焦化厂工艺流程简介2、工作原理(1)备煤工序备煤是为焦炉制备装炉煤，采用的是先配煤后粉碎工艺流程。
该流程是将堆放于煤场的各单种炼焦煤先按配煤比配合，再经锤式粉碎机进行粉碎，保证配合煤粒度＜3mm粒级占80％，然后再送入煤塔，供炼焦使用。
焦炉煤气脱硫新技术●一、概述(一)焦化厂工艺流程简介2、工作原理(2)炼焦工序炼焦是将配合好的装炉煤装入炭化室内经过高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。
配合煤在焦炉炭化室内转变为焦炭，大体上要经过干燥、预热、胶质体生成、软化熔融、固化成半焦、焦炭成熟等六个阶段，如图所示。
这六个阶段相互交错，不能截然分开。
焦炉煤气脱硫新技术一、概述(一)焦化厂工艺流程简介2、工作原理(2)炼焦工序焦炉四大车是指装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车，是协助焦炉炼焦顺利完成的主要设备。
熄焦工艺：1#、2#焦炉熄焦系统采用先进的干熄焦技术，同时常规湿法熄焦系统作为备用；3#焦炉熄焦系统采用低水分湿法熄焦工艺。
筛焦：将冷却后的焦炭经筛分后分为冶金焦、焦丁、焦粉三级，分别用管式皮带或火车运往炼铁厂。
焦炉煤气脱硫新技术一、概述(一)焦化厂工艺流程简介2、工作原理(3)煤气净化化产回收工序煤气净化工艺流程：是采用H.P.F法脱硫生产硫膏的流程。
焦炉生产的荒煤气经冷凝冷却及去除焦油雾后，再经鼓风机加压送入H.P.F法脱硫工段。
在脱硫工段经预冷塔、脱硫塔，将煤气中的硫化氢、氰化氢脱除。
脱除硫化氢、氰化氢的煤气送入硫铵工段，煤气中的氨被吸收后进入终冷洗苯工段，在终冷洗苯工段将煤气中的粗苯用洗油洗出。
经过上述净化后的煤气供工业用户使用，或进一步净化供民用。
冷凝冷却出来的焦油氨水通过澄清分离后，制得焦油产品。
吸收了硫化氢和氰化氢的脱硫液经再生塔产生硫泡沫，硫泡沫压滤后制得硫膏产品。
在洗苯塔中吸收了粗苯的含苯富油经蒸馏脱苯后制得粗苯产品。
焦炉煤气脱硫新技术●一、概述●(二)煤气中H2S的来源及脱硫必要性1、煤气中H2S的形成：在炼焦过程中，配合煤中的大部分的S以无机盐的形式随焦炭带走，少部分在高温下主要形成无机物的H2S和少量有机硫化物(CS2等)。
有机硫化物在较高温度下继续发生反应，几乎全部转化为H2S，煤气中H2S所含硫约占煤气中总S量的90％以上。
2、H2S的性质：在常温下是一种带刺激臭味的无色气体，其密度为1.54kg/m3，燃烧时生成SO2和H2O，有毒，在空气中含有0.1％时就能使人死亡。
同时，H2S对钢铁有严重的腐蚀性。
3、煤气中H2S的含量：焦炉煤气中H2S的含量主要取决于炼焦入炉煤中的有机硫含量。
入炉煤含全硫一般为0.5-1.2％，其中10-20%转入焦炉煤气中。
入炉煤挥发分和炼焦温度愈高，转入焦炉煤气中的H2S就愈多。
焦炉煤气中含H2S一般为3-12g/m3。
涟钢目前的H2S含量为3g/m3左右。
焦炉煤气脱硫新技术一、概述(二)煤气中H2S的来源及脱硫必要性4、煤气脱除H2S的危害性：焦炉煤气中H2S严重腐蚀化产回收设备及煤气储存输送设施，污染厂区环境。
用作炼钢、轧钢等工业热源，煤气中H2S会降低钢材产品的质量，腐蚀加热设备。
用作城市燃气，H2S及燃烧生产的SO2、HCN及其燃烧生成的N x O y均有毒，会严重影响环境卫生、人们身体健康。
5、不同用户对煤气H2S含量的要求：冶炼常规优质钢时，允许含量为1-2g/m3；冶炼一般钢时允许含量为2-3g/m3；薄板允许含量为0.1g/m3。
供化学合成时，允许含量为1-2mg/m3。
供城市燃气用时，含量应低于20mg/m3。
6、国家发改委2005年颁布实施的最新焦化行业准入条件规定：焦炉煤气H2S含量低于200mg/m3，因此新建焦化厂煤气净化工艺必须配备脱硫工艺。
焦炉煤气脱硫新技术一、概述(三)脱硫技术分类:两大类十小类两大类分为：干法脱硫和湿法脱硫。
1、干法脱硫：是一种古老的煤气脱硫方法。
通常是以氢氧化铁为脱硫剂，当焦炉煤气通过脱硫剂时，煤气中的硫化氢与氢氧化铁接触，发生酸碱反应生成硫化铁，这是吸收反应。
硫化铁与煤气中氧接触，在有水分的条件下，硫化铁转化为氢氧化铁并析出单质硫，这是再生反应。
干法脱硫的过程就是吸收反应和再生反应的多次循环。
这种方法的工艺和设备简单，操作和维修比较容易。
但该法为间歇操作，占地面积大，脱硫剂的更换和再生工作的劳动强度较大。
仅使用于煤气流量不大、用户对煤气硫化氢含量要求非常高、需进一步精制脱硫的工艺。
现代化的大型焦化厂已不再采用。
焦炉煤气脱硫新技术一、概述(三)脱硫技术分类2、湿法脱硫(九小类)：吸收法(三小类)和氧化法(六小类)。
2.1吸收法：是以碱性溶液作为吸收剂，吸收煤气中的硫化氢和氰化氢，然后用加热汽提的方法将酸性气体从吸收液中解吸出来，用以制造硫磺或硫酸，吸收液冷却后循环使用。
按所用吸收剂不同分为：氨水法(Ａ.Ｓ法)、真空碳酸盐法(V.A.S.C法)、单乙醇胺法(索尔菲班法)三小类。
焦炉煤气脱硫新技术一、概述(三)脱硫技术分类2、湿法脱硫(九小类)：吸收法(三小类)和氧化法(六小类)2.2氧化法：是以含有催化剂的碱性溶液作为吸收剂，吸收煤气中的硫化氢和氰化氢，再在催化剂作用下析出元素硫。
吸收液用空气氧化再生后循环使用。
氧化法是对吸收法的改进和完善，是脱硫工艺更流畅，脱硫效果进一步提高。
按催化剂的不同分为：砷碱法、蒽醌二磺酸法(改良A.D.A法)、萘醌二磺酸法(塔—希法T.X) 、苦味酸法(F.R.C法)、对苯二酚法、H.P.F法六小类.焦炉煤气脱硫新技术●一、概述●(四)脱硫主要设备湿法脱硫脱氰的主要设备：●脱硫塔、解吸塔、再生塔。
焦炉煤气脱硫新技术●一、概述●(四)脱硫主要设备●1、脱硫塔：构造：分为填料塔、空喷塔和板式塔等形式，常用的是填料塔。
填料塔由圆同形塔体和堆放在塔内对传质起关键作用的填料等组成，内有喷淋、捕雾等装置。
常用的填料有木格栅、钢板网和塑料花形填料等。
脱硫原理：焦炉煤气和吸收液分别从塔底和塔顶进入塔内，气液两相逆流接触传质，脱去硫化氢和氰化氢的煤气从塔顶排出，带反应物的脱硫液从塔底排出。
焦炉煤气脱硫新技术●一、概述●(四)脱硫主要设备●2、解吸塔：作用：在解吸塔内利用水蒸气的加热和汽提作用，对吸收了硫化氢等酸性气体的脱硫液进行解吸，从而将硫化氢等酸性气体从中分离出来。
构造：由圆筒形塔体和塔内的喷淋装置、填料及塔板组成。
解吸原理：水蒸气和脱硫液分别从下部和上部进入解吸塔，汽液两相逆流接触。
硫化氢等酸性气体从塔顶排出，用来制取硫磺或硫酸。
再生吸收液从塔底排出，送回脱硫塔循环使用。
焦炉煤气脱硫新技术●一、概述●(四)脱硫主要设备●3、再生塔：作用：用来氧化和再生脱硫脱氰溶液。
构造：再生塔大多为圆柱形空塔，有的还在空塔内设几层筛板。
塔底设空气分配盘，其作用是使压缩空气在塔截面上均匀分布。
顶部扩大段为环形硫泡沫槽。
塔体用碳钢制成，内衬玻璃钢，以防腐蚀。
再生原理：利用空气中的氧气将脱硫液中的硫化物氧化成单质硫，并借助空气的作用将单质硫颗粒吹浮在再生液上层，以便将硫泡沫分离。
焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(一)氨水法(Ａ.Ｓ法)1、原理阐述：氨水法是以稀氨水作吸收剂的脱硫脱氰法，分为：吸收、洗氨、蒸氨、解析四个过程。
焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(一)氨水法(Ａ.Ｓ法)2、工艺流程焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(二)真空碳酸盐法(V.A.S.C法)1、原理阐述真空碳酸盐法是以碳酸钠或碳酸钾作为吸收剂的脱硫脱氰方法。
反应原理：H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3●●HCN+Na2CO3→NaCN+NaHCO3●CO2+Na2CO3→2NaHCO3焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(二)真空碳酸盐法(V.A.S.C法)2、工艺流程焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(三)单乙醇胺法(索尔菲班法)●1、原理阐述：单乙醇胺法是以单乙醇胺(MEA)水溶液作为吸收剂的脱硫脱氰方法。
反应原理：●2(HO-CH2-CH2-NH2)+H2S→(HO-CH2-CH2-NH3)2S●HO-CH2-CH2-NH2+HCN→HO-CH2-CH2-NH3CN焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(三)单乙醇胺法(索尔菲班法)●2、工艺流程：焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(四)砷碱法1、原理阐述砷碱法是以三氧化二砷为催化剂、碳酸钠溶液为吸收液的脱硫脱氰方法。
其原理是硫代砷酸盐的碱性溶液在与煤气中的硫化氢接触时，能以一个硫原子置换一个氧原子而形成吸收反应：催化剂反应特性：●Na4As2S5O2+H2S→Na4As2S6O+H2O●Na4As2S6O+1/2O2→Na4As2S5O2+S焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(四)砷碱法2、工艺流程焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(五)蒽醌二磺酸法(改良A.D.A法)1、原理阐述蒽醌二磺酸法是以蒽醌二磺酸(ADA法)为催化剂、碳酸钠溶液为吸收液的脱硫脱氰方法，简称ADA法。
为了提高脱硫效率，在ADA法溶液中添加适量的偏钒酸钠(NaVO3)和酒石酸钾钠(NaKC4H4O6)以及三氯化铁作为吸收液进行脱硫脱氰，成为改良ADA法。
焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(五)蒽醌二磺酸法(改良A.D.A法)1、原理阐述A、H2S的吸收反应：稀碱液在pH为8.5～9.5范围内吸收煤气中的H2S:Na2CO3+H2S→NaHS+NaHCO3●在稀碱液中，硫氢化钠与偏钒酸钠反应生成还原性的焦钒酸钠并析出元素硫：●2NaHS＋4NaVO3＋H2O→Na2V4O9+4NaOH＋2S↓●NaHCO3＋NaOH→Na2CO3＋H2O焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术的介绍(五)蒽醌二磺酸法(改良A.D.A法)1、原理阐述B、催化剂的氧化还原反应：Na2V4O9被ADA氧化成偏钒酸钠：Na2V4O9＋2ADA(氧化态)＋2NaOH＋H2O→4NaVO3+2ADA(还原态)ADA(还原态)在再生塔(槽)内被通入的空气氧化，再生恢复为原来的氧化态的ADA：●2ADA(还原态)＋O2→2ADA(氧化态)焦炉煤气脱硫新技术二、几种典型的脱硫技术介绍(五)蒽醌二磺酸法(改良A.D.A法)1、原理阐述C、主要副反应煤气中含有的少量HCN和O2与碱溶液反应●Na2CO3＋2HCN→2NaCN＋H2O+CO2↑●NaCN＋S→NaCNS●2NaHS＋2O2→2Na2S2O3+H2O部分Na2S2O3被氧化成Na2SO4●2Na2S2O3+O2→2Na2SO4+2S↓另外，在反应过程中还会形成一种钒—氧—硫化合物的黑色络合物沉淀，加入少量的酒石酸钾钠，就是防止生成这种沉淀，从而减少钒的消耗。