邯钢焦化厂脱硫系统的改造

1、邯钢焦化厂年产焦炭210万t,原HPF法煤气脱硫工艺存在缺陷,有部分脱硫废液外排,这部分废液难以处理,从而造成二次污染。另外,生产的硫膏因纯度低、无销路,所以准备用真空碳酸钾脱硫工艺进行升级改造,后续配套克劳斯炉生产硫磺。设计处理煤气100000m3/h,脱除的H2S采用双克劳斯炉生产纯度大于99.5%的硫磺。脱硫装置由以下单元组成:脱硫吸收单元、脱硫再生单元、硫回收单元、硫磺仓库、储存单元。1脱硫工艺的比较1.1HPF法脱硫HPF法脱硫工艺以焦炉煤气中的氨为碱源,通过催化反应,从煤气中吸收硫化氢。富集硫的脱硫液与空气接触,在再生系统氧化再生。这种工艺的优点是脱硫效率高,其不足之处如下:1硫磺

2、产品质量差,收率低,操作环境差。2副反应生成硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐等化合物,此类盐废液不允许直接外排,废液回兑到炼焦煤中,虽简单经济,但环境污染严重。1.2真空碳酸钾法脱硫真空碳酸钾法脱硫使用碳酸钾溶液直接吸收煤气中的H2S和HCN,属于湿式吸收法范畴。真空碳酸钾法脱硫装置位于粗苯回收装置后,在焦炉煤气净化流程的末端。煤气通过脱硫塔与贫液(碳酸钾溶液逆流接触,吸收煤气中的酸性气体H2S和HCN,富液在再生塔内再生,再生后的贫液循环使用。酸性气体采用克劳斯炉法生产硫磺。为了保证出口煤气中H2S含量符合要求,脱硫塔顶部还设有最终洗涤段。在该段加入NaOH,生成的碱溶液送入氨水蒸馏装置,可起到

3、分解固定铵的作用。真空碳酸钾法脱硫工艺的优点:1富液再生采用真空解析法,操作温度低,系统中含氧量较少,故副反应速度慢,生成的废液少,降低了碱的消耗。由于整个系统在低温低压下操作,对设备材质的要求也较低。2从再生塔顶逸出的酸性气体,经多次冷凝冷却并脱水后,浓度高,不仅减轻了设备负荷,而且有利于酸性气体处理装置的稳定操作。真空碳酸钾法脱硫工艺的缺点:1氢氧化钠碱洗段不正常时,净化后的煤气不能保证H2S小于0.2g/m3。2真空泵等设备造价高,整个脱硫装置投资较高。1.3工艺比较2种工艺的比较见表1。真空碳酸钾法脱硫工艺先进,操作稳定,产品质量好,特别是脱硫废液少,无二次污染。因此,在国家节能减排的

4、要求下,应优先采用。2工艺流程来自洗苯塔的煤气进入脱硫塔,煤气自下而上与贫液逆流接触,煤气中的H2S和HCN等酸性气体被吸收,同时在脱硫塔上段加入一定碱液,进一步脱除煤气中的H2S,使煤气中的H2S含量小于0.20g/m3。脱硫后的煤气部分送回焦炉和粗苯管式炉加热使用,其余送往用户。吸收了酸性气体的富液与再生塔底出来的热贫液换热后,由顶部进入再生塔再生,再生塔在低温和真空下运行,富液与再生塔底上升的水蒸汽接触使酸性成分解析,再生塔顶出来的酸性气体进入冷邯钢焦化厂脱硫系统的改造柴春林(邯郸钢铁股份有限公司焦化厂,邯郸056015收稿日期:2009-04-15作者简介:柴春林(1982-,男,助理

5、工程师表12种工艺的比较项目HPF法脱硫工艺真空碳酸钾法脱硫工艺脱硫脱氰效率较高高脱硫可靠性可靠可靠蒸汽用量/t·h-1 5.521.85低温水消耗/m3·h-1410306循环水消耗/m3·h-11501300电力消耗/kW13151035压缩空气消耗/m3·min-1740.5环保废液量大,不符合环保要求符合环保要求产品硫磺质量差硫磺质量好操作难易较难较易生产费用/元·m-30.01860.0221投资较低较高(下转第54页 凝冷却器,除去水分后,经真空泵将酸性气体送至克劳斯炉装置生产硫磺。再生塔再生的热源来自克劳斯炉装置所产的低压蒸汽和外

6、部蒸汽管网,正常条件下,克劳斯装置所产的低压蒸汽全部用于蒸汽再沸器,其余的热量由外部蒸汽管网提供。再生后的贫液经贫富液换热及贫液冷却器冷却后,由顶部进入吸收塔循环使用。脱硫废液送至剩余氨水槽中。工艺流程见图1。采取的主要环保措施是将放空液、漏液收集于地下放空槽,返回脱硫系统,不外排;脱硫废液送至剩余氨水槽,不外排。3结论真空碳酸钾法脱硫工艺先进,操作稳定,生产环保,产品质量好。特别是脱硫废液少,处理简单,无二次污染,符合国家节能减排的政策。甘李军编辑(上接第48页品的质量。2.3蒸发浓缩蒸发浓缩是最关键的操作步骤,脱色后的液体进入蒸发釜后,在负压状态下加热至84,溶液被蒸发浓缩,控制温度不要升

7、得太快,并要经常补料。温度升得太快会造成放料堵塞,产量低。如果蒸发釜出现跑料现象,关闭真空泵的进口阀和蒸汽阀,打开泄压阀,使吸进真空管的原料回到蒸发釜内。当浓缩到一定程度时要及时放料,如浓缩过度,则在结晶过程中加入无氯水进行调节。总之要保证产品质量,就要掌握好蒸发时间,掌握好蒸发釜内的脱色液和离心后的母液配比。2.4结晶和离心将蒸发好的浓缩液放入结晶釜,通过循环水来控制釜内的温度,一般控制在55,根据化验结果加水控制结晶过程,缓慢降低温度,观察釜内颜色和泡沫达到要求后放入离心机进行离心。要控制放入离心机的液体量,不然晶体和滤液难以分开。要对离心机进行保温,得到的硫氰酸铵滤液要立即送到保温釜内,经过二次过滤离心,过滤后立即送入硫氰酸铵结晶釜内结晶,在结晶前要做相应的化验。硫氰酸铵结晶温度控制在55以下,缓慢降温结晶。要防止溶液在5660生成结晶体,此时结晶会造成结晶体细小、结晶不完全、产量降低、质量差、含水大。3效益分析以每天处理30t 脱硫废液进行测算,每天能生产硫氰酸铵2t 左右,硫代硫酸铵1.8t 左右,每天的产值13000元左右。扣除运行成本,每天净利润在5000元左右。每年处理的污染物达到5500t ,提取精盐1500t 左右。在处理脱硫废液,保证脱硫效率的同时,为企业赢得了一定的经济效益