化产车间脱硫工段培训课件

焦炉煤气中硫化氢脱除焦炉煤气中硫化氢脱除一、概述焦炉煤气中硫化物含量主要取决于配合煤中的含硫量。高温炼焦时，配合煤中的硫有30%~40%以气态硫化物形式进入焦炉煤气中。所形成的硫化物按其化合状态分为两类：煤气中的硫化物按化合状态分硫的无机化合物：主要是硫化氢（一般4~10g/m³）硫的有机化合物：二硫化碳（CS2）硫氧化碳（COS）噻吩（C4H4S）等一、概述焦炉煤气中硫化物含量主要取决于配合煤中

有机硫化物含量较少在0.3g/m³左右，这些有机硫化合物，在较高温度下进行变换反应，几乎全部转化成硫化氢，故煤气中硫化氢所含硫约占煤气中总硫总量的90%以上。硫化氢的性质：有刺鼻性臭味的气体，密度为1.539g/m³；硫化氢燃烧的产物二氧化硫（SO2）对人体均有毒性，在空气中含0.1%硫化氢就能使人致命，二氧化硫（SO2）可造成大气污染，形成酸雨。一、概述有机硫化物含量较少在0.3g/m³左右，这些有机二、脱除硫化氢的重要性>含硫化氢、氰化氢的煤气在处理输送过程中，会腐蚀设备和管道。>含硫化氢的焦炉煤气，若用做合成原料气，会造成催化剂中毒；用于冶炼优质钢，会降低钢的含量。>焦炉煤气中的硫化氢可以转化成硫磺。>从本企业职工卫生安全考虑，车间空气中H2S含量应小于10mg/m³。>不同用户，对焦炉煤气有不同要求。

城市煤气：规定H2S含量小于20mg/m³合成气：一般规定含H2S含量小于1～2mg/m³，甚至更低

优质钢冶炼气：H2S含量小于1～2g/m³二、脱除硫化氢的重要性>含硫化氢、氰化氢的煤气在处理输送过程三、脱硫的主要方法脱硫方法湿法干法湿法氧化法化学吸收法物理吸收法物理-化学吸收法改良蒽醌二磺酸钠（A.D.A）法脱硫栲胶法脱硫HPF法脱硫氨水法脱硫常用有机溶剂作吸收剂，其过程完全是物理过程，当吸收富液压力降低时，则放出硫化氢该法的吸收液由物理溶剂和化学溶剂组成，有物理、化学吸收两种性质借助于吸收溶液中载氧体的催化作用，将吸收的硫化氢氧化成硫磺以弱碱性溶液为吸收剂，与硫化氢进行化学反应而形成有机化合物，进而分解放出硫化氢三、脱硫的主要方法脱硫方法湿法干法湿法氧化法化学吸收法物理吸四、工艺流程洗苯后的焦炉煤气首先进入预冷塔，在预冷塔内用冷凝液喷洒吸收煤气中夹带的部分油尘，同时分段冷却控制预冷塔出口煤气温度。预冷后的煤气串联进入两台脱硫塔，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触以吸收煤气中的硫化氢、氰化氢，煤气从塔顶排出，脱硫后的煤气送入下一个工序。吸收H2S、HCN后的脱硫富液经U型管进入塔底富液槽，脱硫塔底的富液经富液泵加压后送入喷射再生塔再生。再生后的脱硫贫液经液位调节器进入塔底贫液槽，另由催化剂贮槽补充催化剂溶液后，经贫液泵加压后送入脱硫塔塔顶循环喷洒脱硫。大量的硫泡沫是在再生塔中生成的，并浮于塔顶扩大部分，由此利用位差流入硫泡沫槽，并进行机械搅拌，然后用泡沫泵打入熔硫釜，用蒸汽间接加热至130℃以上，使硫熔融并与硫渣分离，熔融硫经冷却后得到硫磺产品。四、工艺流程洗苯后的焦炉煤气首先进入预冷塔，在预冷塔内用冷凝五、工艺流程简图焦炉、后脱硫五、工艺流程简图焦炉、后脱硫1、横管式煤气预冷工艺水封煤气25℃16℃低温水30℃循环水煤气30℃预冷塔冷凝液冷却水走管内1、横管式煤气预冷工艺水封煤气25℃16℃低温水30℃循环水2、湿法催化氧化脱硫工艺冷却器30-35℃煤气煤气30-35℃脱硫贫液脱硫富液脱硫塔25℃含硫化氢4-10g/m3含硫化氢20mg/m330-35℃脱硫富液再生塔空气硫泡沫槽2、湿法催化氧化脱硫工艺冷30-35℃煤气煤气30-35℃脱3、熔硫釜、蒸氨工艺硫泡沫≥0.4MPa蒸汽熔硫釜硫磺块釜顶温度85-95℃清液回系统或送往副盐去生化≥0.4MPa蒸汽原料氨水蒸氨塔液碱蒸氨废水COD≤5000mg/l氨氮≤500mg/l循环水浓氨水≥15%换热器氨汽并饱和器3、熔硫釜、蒸氨工艺硫泡沫≥0.4MPa蒸汽熔硫釜硫磺块釜顶六、PDS脱硫的基本反应1、以Na2CO3作碱源无机硫的化学吸收与催化吸收H2S（气）=H2S（液）H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3NaHS+1/2O2=NaOH+S↓NaHS+NaHCO3+（x-1)S=Na2Sx+CO2+H2ONa2Sx+1/2O2

+H2O=2NaOH+Sx

↓COS+2Na2CO3

+H2O=

Na2CO2S+2NaHCO3

RSH+Na2CO3

=RSNa

+NaHCO3

Na2CO2S+O2=2Na2CO3+2S↓4RSNa+O2+2H2O=2RSSR+4NaOH2、溶液再生反应NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O六、PDS脱硫的基本反应1、以Na2CO3作碱源无机硫的化学3、副反应2Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3Na2CO3+H2O=NaHCO3+NaOH2NaHS+2O2=Na2S2O3+H2O2Na2S2O3+O2=2Na2SO4+2S↓HCN+Na2CO3=NaCN+NaHCO32HCN+Na2CO3=2NaCN+CO2+H2ONa2Sx+NaCN=NaSx-1+NaCNSNa2S2O3+NaCN=NaCNS+Na2SO3六、PDS脱硫的基本反应PDS脱硫的催化剂是由对苯二酚、PDS(双环酞氰酤六磺酸铵)组成的水溶液，各组分在脱硫溶液的参考浓度为：对苯二酚)0.1～0.3g/l；PDS(20～40)×10-6(质量分数)。

3、副反应六、PDS脱硫的基本反应PDS脱硫的催化剂是由对苯七、副盐的生成与碱耗的关系脱除H2S的主要化学反应1、碱性水溶液吸收H2SNa2CO3+H2S==NaHS+NaHCO3-------（1）2、液相HS-被氧化生成元素硫，同时生成多硫化物NaHS+1/2O2（PDS）==S+NaOH----（2）3、催化剂的再生

[PDS]R+O2=[PDS]Ox-------------（3）七、副盐的生成与碱耗的关系脱除H2S的主要化学反应主要副反应是：NaCN+Na2S2O3==NaCNS+Na2SO3---（4）2NaHS+2O2==Na2S2O3+H2O------（5）2Na2S2O3+O2==2Na2SO4+2S-----（6）2HCN+Na2CO3==NaCN+CO2+H2O--（7）HCN+Na2CO3==NaCN+NaHCO3-----（8）NaNC+Na2Sx==NaCNS+Na2S(x-1)---（9）Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3-----（10）七、副盐的生成与碱耗的关系主要副反应是：七、副盐的生成与碱耗的关系从以上化学反应式中可以看出，脱硫液中副反应所产生的副盐主要有Na2S2O3、Na2SO4、NaCNS，这三种物质是影响脱硫液吸收和再生以及造成系统局部堵塞的主要原因。另外，从副反应产生的机理看，主要是由于溶液中HS-离子与空气中的O2接触而发生的完全氧化形成的产物以及原料气中HCN的存在而反应形成的产物。七、副盐的生成与碱耗的关系从以上化学反应式中可以看出，脱硫液中副反应所产生的副盐主要有1、既然副盐的产生主要是溶液中HS-与空气中的O2接触而氧化反应所产生的，那么在生产控制中就要尽量减少脱硫塔出口富液中HS-离子的含量。但要想做到这一点，就必须选择那些活性好、氧化能力强的脱硫剂。我们知道在脱硫塔里，不仅存在硫化氢的溶解吸收过程，同时伴随HS-离子的氧化过程。我们希望HS-离子在塔内氧化越完全越好，当然这主要取决于催化剂的氧化能力，好的催化剂能使HS-离子在塔内氧化90%以上。这样就大大减少了富液再生过程中HS-离子与空气的接触机会，从而也就减少了副盐的生成机会。七、副盐的生成与碱耗的关系1、既然副盐的产生主要是溶液中HS-与空气中的O2接触而氧化2、要严格控制再生液的温度，力求保证在35℃-40℃之间。我们通过下图表可以看出，当再生液的温度超过40℃，特别在超过50℃的情况下，副盐的生成率成直线上升趋势，而且由于温度的升高也严重的影响了硫泡沫的聚合和浮选。七、副盐的生成与碱耗的关系2、要严格控制再生液的温度，力求保证在35℃-40℃之间。我3、严格控制再生液的PH值，一般在8.3-9.0之间,生产中尽量避免再生液的PH值在9.0以上操作。通过图表明显可以看出，当溶液的PH值大于9.0时，副盐的生成率也是直线上升的。七、副盐的生成与碱耗的关系3、严格控制再生液的PH值，一般在8.3-9.0之间,生产中按照物质不灭定律，这些加入的碱肯定是转化成其它物质了。为了验证它我们以Na2S2O3副盐为例来计算一下即可明白：我们知道1molNa2S2O3里含有2molNa+，也就是说要想生成1molNa2S2O3就必须消耗2molNa+，而Na+唯一的来源就是Na2CO3，那么要想消耗2molNa+就必须消耗1molNa2CO3。依据这个反应原理，我们不难看出，只要生1molNa2S2O3就一定要消耗1molNa2CO3，把他们换算成摩尔质量，即每生成158Kg的Na2S2O3为就要消耗106Kg的Na2CO3，他们对应关系就是1：0.67。依据同样的原理，Na2SO4的对应关系为1：0.75。NaCNS的对应关系为1：1.31。七、副盐的生成与碱耗的关系按照物质不灭定律，这些加入的碱肯定是转化成其它物质了。为了验结论：1、脱硫液中的Na2S2O3的含量每升高1Kg，就要消耗Na2CO3的量为0.67Kg2、脱硫液中的Na2SO4的含量每升高1Kg，就要消耗Na2CO3的量为0.75Kg3、脱硫液中NaCNS的含量每升高1Kg，就要消耗Na2CO3的量为1.31Kg七、副盐的生成与碱耗的关系结论：七、副盐的生成与碱耗的关系从以上的对应关系中也可以看出：同样是副盐,而生成NaCNS所消耗Na2CO3的量要远比Na2S2O3和Na2SO4要高得多,几乎是他们的两者之和。这也就是我们前面所说的，在氮肥厂我们不希望煤气中有太多的HCN，从而造成NaCNS的生成物增多，致使碱耗增加。此外我们通过图表可以看出NaCNS这种物质溶解度相当高，它很难从溶液中结晶析出，而且由于它在溶液中量积累太多，必然造成其它物质在溶液中的溶解度减小，从而造成结晶，堵塞。七、副盐的生成与碱耗的关系从以上的对应关系中也可以看出：七、副盐的生成与碱耗的关系八、影响脱硫脱氰的因素煤气温度与脱硫液温度因为脱硫塔内的吸收反应是放热反应，因此当脱硫液温度较高时，加速副盐的成长，脱硫效率会随吸收液温度的升高而下降。但脱硫液温度过低会影响再生效果，因此将煤气温度保持在30-35℃，脱硫液温度控制在35-40℃，使脱硫液温度高于煤气温度，系统中多余的水分被煤气带走，保证系统的水平衡。一般在约30～35℃时，PDS催化剂活性最好，因此，在生产过程中煤气温度保持在25～30℃，溶液的温度控制在30～40℃。脱硫吸收液的碱含量PDS法脱硫过程中实质是酸碱中和反应，因此脱硫液中的碱含量直接影响脱硫效率。该法脱硫理论上是不消耗碱的，但由于脱硫过程伴有副反应发生，因此会损失一部分碱，故需要定期向脱硫液中补充碱，一般脱硫液总碱含量控制在20-40g/l。八、影响脱硫脱氰的因素煤气温度与脱硫液温度液气比一般液气比＞16l/m³，增加液气比，同时可使传质面迅速更新，降低脱硫液中H2S的分压，增加气相与液相间H2S的分压差，从而增加了H2S的吸收推动力，提高吸收H2S速率。但是大的液气比增加了循环泵的动力消耗，并且液气比达到一定程度时，再提高液气比，脱硫效果增加不明显。二氧化碳的影响在焦炉煤气中一般含有少量的CO2，所以脱硫过程在吸收硫化氢的同时还伴随吸收CO2的反应，使脱硫效率降低。但是碱液吸收硫化氢和二氧化碳的速度不同，碱液吸收硫化氢时，硫化氢进入水中迅速与碱反应，但CO2与碱的反应速度比硫化氢慢得多。因此缩短气液接触时间，提高气速，有利于脱硫液选择性吸收硫化氢，一般将气液接触时间控制在5s内。八、影响脱硫脱氰的因素液气比八、影响脱硫脱氰的因素副盐对脱硫的影响脱硫液副盐含量对脱硫效率的影响一定含量的副盐直接影响了脱硫液液对H2S

气体的吸收，并一定程度的降低了脱硫催化剂的脱硫效率。所以，控制副盐的含量是维护正常的脱硫工艺的必要条件。。脱硫液副盐含量对催化剂再生速度的影响副盐的存在也一定程度上阻碍了脱硫催化剂的再生过程。其中Na2SO4的影响较小，考虑主要是因为阻碍O2在脱硫液中的传质所引起。而Na2S2O3的影响较大，考虑Na2S2O3含量的升高不仅阻碍O2在脱硫液的传质，而且其自身的氧化反应也耗用一定量的催化剂携带的氧，所以随着Na2S2O3含量的升高，催化剂的再生速度显著降低。八、影响脱硫脱氰的因素副盐对脱硫的影响八、影响脱硫脱氰的因素脱硫液副盐含量对硫浮选的影响随着Na2S2O3、Na2SO4的含量的增加，影响了硫颗粒的浮选速度，增加了硫颗粒在再生槽的停留时间，降低了硫磺产率，也增加了副盐的生成。副盐一定含量时，不同催化剂浓度的脱硫情况当副盐总含量达到110g/L时，适当的调整催化剂浓度可以提高脱硫效率，降低出口H2S含量；当副盐含量超过200g/L时，提高催化剂的浓度已经对脱硫效率和出口H2S含量影响不大，所以建议此时采取方法处理副盐，使其浓度下降，否则将影响脱硫效果。八、影响脱硫脱氰的因素脱硫液副盐含量对硫浮选的影响八、影响脱硫脱氰的因素杂质对脱硫的影响煤气中的焦油和萘等杂质对煤气的脱硫效率有较大的影响，还会引起硫磺色泽变黑，故工艺要求进入脱硫塔煤气中的焦油含量不大于20mg/Nm³，萘含量不大于250mg/Nm³。再生空气量与再生时间氧化1kg硫化氢的理论空气量不足2m³，在实际生产中，考虑到浮选硫泡沫的需要，再生塔鼓风强度一般控制在100m³/(㎡·h)，再生时间在20min左右。脱硫液组分的质量脱硫液的组分决定了脱硫效率的高低，根据我厂实际情况需要，PH值控制在8.5-9.0，总碱度控制在20-40g/l，PDS浓度控制在40-50ppm，悬浮硫＜1.5g/l。八、影响脱硫脱氰的因素杂质对脱硫的影响八、影响脱硫脱氰的因素必须确保粗苯工段洗苯塔出口捕雾器的捕雾效果，最大限度地减少煤气中洗油夹带，否则会严重影响脱硫效率；应保证预冷塔的稳定操作，预冷塔煤气出口温度一般控制在25-30℃，煤气温度过高会造成脱硫效率急剧下降；脱硫液中悬浮硫应控制在1-1.5g/l，否则会造成脱硫塔阻力增加，另外应保证脱硫液中三盐总含量不大于300g/l，否则会严重影响脱硫效率；应保证再生塔喷射压力和空气量，否则会造成脱硫液中悬浮硫增高，再生不完全，影响脱硫塔正常运行；注意观察再生塔塔顶液位调节器的操作，过高或过低均会影响脱硫装置的操作运行。九、脱硫操作要点必须确保粗苯工段洗苯塔出口捕雾器的捕雾效果，最大限度地减少煤要充分注意进塔原料氨水中焦油杂质含量的变化，保证氨水蒸氨前在原料氨水储槽中有足够长的静置分离时间，以将轻、重质焦油等杂质从原料氨水中分离出去，防止蒸氨塔、换热器等设备发生堵塞，注意蒸氨塔、换热器等设备阻力的变化；控制好塔顶、塔底及分缩器后氨汽温度，首先保证塔底废水中氨氮和COD合格，其次保证浓氨水浓度。十、蒸氨操作要点要充分注意进塔原料氨水中焦油杂质含量的变化，保证氨水蒸氨前在十一、脱硫生产主要操作及常见事故处理事故可能产生的原因处理措施脱硫效率下降（塔后H2S高）①液气比不当②溶液成分不当③再生空气量少④入口H2S高⑤填料堵或有偏流现象⑥煤气中油尘含量高，将溶液污染⑦溶液温度高或低⑧溶液活性差副反应高，溶液黏度大，吸收不好①调节脱硫液循环量②按分析情况具体添加③检查喷射器运行情况，增加喷射压力④调整溶液循环量，提高溶液成分⑤用蒸汽吹扫或停车检查检修⑥请示上级处理，排放溶液，重新制备新液⑦调节溶液温度合乎规定⑧加大脱硫液的排放，提高加碱量，加大催化剂量，并补充一部分新液

十一、脱硫生产主要操作及常见事故处理事故可能产生的原因处理措再生塔跑液，硫泡沫槽液位高①液位调节器高度不合适②脱硫液循环量大③调节不当跑液①调节液位调节器的高度②降低脱硫液循环量③加强管理事故可能产生的原因处理措施硫泡沫少①溶液温度过低②空气量过小③溶液成分失调④煤气杂质较多，污染溶液①提高溶液温度②检查喷射器运行情况，增加喷射压力③按分析情况添加④请示车间，检查电捕运行情况和洗苯塔后煤气油尘含量泵加不上量①叶轮坏或堵塞②电机反转③进口管道堵塞④出口管道、喷射器、喷头堵塞①停泵检修②联系电工处理③查明原因处理④查明原因处理十一、脱硫生产主要操作及常见事故处理再生塔跑液，硫泡沫槽液位高①液位调节器高度不合适①调节液位事故可能产生的原因处理措施脱硫塔阻力增加①塔内有阻塞②脱硫液循环量过大③煤气管路有阻塞①停塔蒸汽吹扫或打开人孔检查②调节泵的流量③检查水封、下液、阀门开度脱硫温度高①出预冷塔煤气温度高②脱硫液温度高③低温水温度高、水压低①调节循环水和低温水量②调节脱硫液冷却器的低温水量，检查脱硫液冷却泵上量③请示车间，联系冷鼓调节水温、水压十一、脱硫生产主要操作及常见事故处理事故可能产生的原因处理措施脱硫塔阻力增加①塔内有阻塞①停塔蒸

PDS法煤气脱硫的主要设备有预冷塔、脱硫塔、再生塔、硫泡沫槽、熔硫釜、蒸氨塔等。脱硫塔脱硫塔是用以吸收煤气中的H2S和HCN的设备。脱硫塔有填料塔、空喷塔和板式塔等形式，常用的是填料塔。常的填料有轻瓷填料、波纹板和塑料花环填料等，我厂用的是轻瓷花环填料。由于脱硫液具有一定的腐蚀性，塔体应采用不锈钢板焊制，若采用碳钢钢板焊制，设备内部必须采用防腐处理。预冷塔预冷塔的作用是降低煤气温度，以保证煤气在脱硫塔十二、脱硫工段主要设备PDS法煤气脱硫的主要设备有预冷塔、脱硫塔、的脱硫效率。预冷塔有直接冷却和间接冷却，直接冷却有空喷塔、填料塔，间接冷却有横管式、立管式。再生塔再生塔是用空气氧化再生脱硫脱氰溶液的设备,大多为空塔，顶部扩大段为环形硫泡沫槽，底部设有一层筛板，以使硫泡沫和空气均匀分布。再生塔顶部安装一定数量喷射器，富液泵把脱硫后的富液提高到0.4-0.5MPa，富液高速通过再生槽上的喷射器，吸气室产生负压，吸入空气，在喉管、扩散管、尾管及再生槽内进行氧化还原反应，把硫氢根离子氧化单质硫，脱硫液获得再生后的贫液由贫液泵加压送到脱硫塔顶部进行循环吸收焦炉气煤气中的硫化氢。十二、脱硫工段主要设备的脱硫效率。预冷塔有直接冷却和间接冷却，直接冷却有空喷塔、填硫泡沫槽硫泡沫槽为带锥形底的钢制槽体，内有间接蒸汽加热管，并设有机械搅拌或压缩空气搅拌装置。它是加热和处理硫泡沫的设备。熔硫釜熔硫釜是由硫泡沫制取硫磺的设备，是用不锈钢板焊制的压力容器，内部加热器采用不锈钢管制作，外夹套可用碳钢板制作。蒸氨塔蒸氨塔是剩余氨水蒸氨装置的主要设备，主要由塔体和塔盘组成。塔盘包括塔板、帽罩、溢流堰板和降液管。十二、脱硫工段主要设备硫泡沫槽十二、脱硫工段主要设备十三、副盐工艺流程图板框压滤消泡剂十三、副盐工艺流程图板框压滤消泡剂十四、副盐工艺简述将脱硫工段排出的脱硫废液加入少量消泡剂（用200克水调和25克消泡剂，从加料口漏斗处注入到蒸氨釜中）后进行蒸氨处理。将蒸发出来的氨气及水蒸气通过冷凝后进行回收，返回脱硫系统循环使用。向蒸氨后的脱硫液中加入一定量的活性炭（每吨脱硫液约使用2kg）进行脱色，然后再分离出其中的活性炭，废活性炭送往煤场配煤。清液进行真空减压浓缩，冷凝液近乎于蒸馏水，可用于熄焦或与其他废水调配后再进行生化处理。将浓缩剩余物料放入结晶器进行结晶，得到混盐产品。十四、副盐工艺简述将脱硫工段排出的脱硫废液加入少量消泡剂（用十五、产品的性质与用途1、硫氰酸铵脱硫废液提取的副盐产品之一硫氰酸铵应用于医药、化学合成的中间体，用于合成农药三环唑、叶青双、印染辅助剂、油田追踪剂、黑色镀镍，用于制造人造芥子油、摄影药剂、聚丙烯腈的抽丝溶剂、化学分析试剂（如银、汞和微量铁的测定）、涂锌添加剂、电镀添加剂等，同时还应用于贵金属的浮选、橡胶处理、抗生素的分离，也是制造氰化物、亚铁氰化物和硫脲的原料。还用作印染扩散剂、制取双氧水的辅助原料，市场需求量很大。据有关单位统计每年国内需求量大约在20多万吨。性质：无色单斜晶系片状或柱状结晶，有光泽。密度1.306g/cm3，熔点149.6℃。易溶于水、乙醇、液氨、丙酮、吡啶和液体二氧化硫中。溶于水时呈吸热反应。遇铁盐生成血红色的硫氰化铁，与亚铁盐不反应。在日光作用下溶液呈红色。加热至140℃左右时形成硫脲。170℃时分解为氨、二硫化碳和硫化氢。易潮解，应密封储存。十五、产品的性质与用途1、硫氰酸铵十五、产品的性质与用途2、硫酸铵用于生产氯化铵、铵明矾、过硫酸铵、硼酸铵等铵盐的原料，在电镀工业中用电镀铁、乙二铵镀铜、电刷镀镉等溶液中，也用于镁合金的化学氧化、铝及铝合金的化学抛光及退除锌镍铁合金镀层溶液中，在一些生物制品中大量用作盐析剂，是食品酱色的催化剂和用于鲜酵母生产酵母菌的培养，也作酸性染料的助染剂和皮鞋的脱灰剂、焊药等。工业品是白色或带微黄色的小晶体，含氮约20-21%，是一种速效氮肥，用于一般农作物，可作追肥，基肥、种肥，市场需求量巨大。性质：纯品是无色斜方晶体，工业品是白色或微黄的晶体，溶于水，同时吸热，水溶液带有辛辣的咸味，呈酸性反应，不溶于乙醇，也不溶于丙酮和氨，有吸湿性，吸湿后结成块，235℃开始分解放出氨气变为酸式硫酸铵，513℃以上时完全分解成氨气和硫酸，与碱类作用放出氨气。十五、产品的性质与用途2、硫酸铵十六、常见故障及排除方法序号现象原因排除方法1蒸馏初期剧烈沸腾甚至冲料跑料蒸馏初期，脱硫液在真空状态下的沸点大约在58度左右，而从熔硫釜送来的脱硫液温度在70度左右，远远高于其沸点，导致暴沸；釜底放料阀关闭不严或损坏；将排空阀打开一点，减少真空度，使沸点升高，待蒸发十几分钟后，溶液的温度降低，沸腾减弱，再关闭放空阀，甚至需要通蒸汽继续蒸馏。检查放料阀或更换放料阀。2釜内液位升高经过蒸馏后，釜内液位不但没有降低，而且还继续升高，进料阀关闭不严或损坏，釜内的真空导致直接吸入脱硫液入釜。关闭泵出口处的阀门，待蒸氨结束后，检查或更换进料阀。3真空度低真空泵故障；真空水箱液位过低；真空水箱中的水温38度以上；系统漏气；检修真空泵。加水至溢流口处。打开水箱中的冷却循环水阀门，进行降温。检查系统，处理漏点。4氨水储罐或真空管路晃动氨水储罐中的氨水已满打开放空阀，降低至-0.02MPa以下后，停真空泵，再打掉储罐中的氨水。5氨水浓度低蒸馏过度；脱硫液自身氨的含量低；操作失误，没有打开排空阀就停真空泵，导致真空泵水箱中的水倒吸入储罐中；减少蒸氨时间。减少蒸氨时间。停真空泵前，必须打开放空阀，待真空度降低至-0.02MPa以下后，再停真空泵。6脱色罐中的氨味大蒸馏量不够。下次蒸馏时适当延时。7阀门略开启夹套压力升高夹套中存有大量积水，疏水阀失灵略开启一点疏水阀的旁通阀，排除积水。检修或更换疏水阀。十六、常见故障及排除方法序号现象原因排除方法蒸馏初期剧烈沸腾十六、常见故障及排除方法序号现象原因排除方法1颜色脱不下来活性炭型号不适用；活性炭用量不够；溶液温度低；脱硫液中焦油含量过大浓度过大搅拌损坏，活性炭不能翻动更换规格型号增加用量开蒸汽升温清理出废活性炭后，在补增活性炭。加轻微蒸氨后的脱硫液稀释。特别是在处理各种故障时加入的固体物料偏大，应分批分次加入。修理搅拌2脱色液氨味大蒸氨不合格，补充了新鲜的脱硫液后，蒸馏时间太短适当延时蒸氨时间3过滤泵打不上液体泵进口至脱色罐连接管路漏气机封密封不严漏气自吸水腔室缺水检修管路检修机封注引水十六、常见故障及排除方法序号现象原因排除方法1颜色脱不下来活焦炉煤气中硫化氢脱除焦炉煤气中硫化氢脱除一、概述焦炉煤气中硫化物含量主要取决于配合煤中的含硫量。高温炼焦时，配合煤中的硫有30%~40%以气态硫化物形式进入焦炉煤气中。所形成的硫化物按其化合状态分为两类：煤气中的硫化物按化合状态分硫的无机化合物：主要是硫化氢（一般4~10g/m³）硫的有机化合物：二硫化碳（CS2）硫氧化碳（COS）噻吩（C4H4S）等一、概述焦炉煤气中硫化物含量主要取决于配合煤中

有机硫化物含量较少在0.3g/m³左右，这些有机硫化合物，在较高温度下进行变换反应，几乎全部转化成硫化氢，故煤气中硫化氢所含硫约占煤气中总硫总量的90%以上。硫化氢的性质：有刺鼻性臭味的气体，密度为1.539g/m³；硫化氢燃烧的产物二氧化硫（SO2）对人体均有毒性，在空气中含0.1%硫化氢就能使人致命，二氧化硫（SO2）可造成大气污染，形成酸雨。一、概述有机硫化物含量较少在0.3g/m³左右，这些有机二、脱除硫化氢的重要性>含硫化氢、氰化氢的煤气在处理输送过程中，会腐蚀设备和管道。>含硫化氢的焦炉煤气，若用做合成原料气，会造成催化剂中毒；用于冶炼优质钢，会降低钢的含量。>焦炉煤气中的硫化氢可以转化成硫磺。>从本企业职工卫生安全考虑，车间空气中H2S含量应小于10mg/m³。>不同用户，对焦炉煤气有不同要求。

城市煤气：规定H2S含量小于20mg/m³合成气：一般规定含H2S含量小于1～2mg/m³，甚至更低

优质钢冶炼气：H2S含量小于1～2g/m³二、脱除硫化氢的重要性>含硫化氢、氰化氢的煤气在处理输送过程三、脱硫的主要方法脱硫方法湿法干法湿法氧化法化学吸收法物理吸收法物理-化学吸收法改良蒽醌二磺酸钠（A.D.A）法脱硫栲胶法脱硫HPF法脱硫氨水法脱硫常用有机溶剂作吸收剂，其过程完全是物理过程，当吸收富液压力降低时，则放出硫化氢该法的吸收液由物理溶剂和化学溶剂组成，有物理、化学吸收两种性质借助于吸收溶液中载氧体的催化作用，将吸收的硫化氢氧化成硫磺以弱碱性溶液为吸收剂，与硫化氢进行化学反应而形成有机化合物，进而分解放出硫化氢三、脱硫的主要方法脱硫方法湿法干法湿法氧化法化学吸收法物理吸四、工艺流程洗苯后的焦炉煤气首先进入预冷塔，在预冷塔内用冷凝液喷洒吸收煤气中夹带的部分油尘，同时分段冷却控制预冷塔出口煤气温度。预冷后的煤气串联进入两台脱硫塔，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触以吸收煤气中的硫化氢、氰化氢，煤气从塔顶排出，脱硫后的煤气送入下一个工序。吸收H2S、HCN后的脱硫富液经U型管进入塔底富液槽，脱硫塔底的富液经富液泵加压后送入喷射再生塔再生。再生后的脱硫贫液经液位调节器进入塔底贫液槽，另由催化剂贮槽补充催化剂溶液后，经贫液泵加压后送入脱硫塔塔顶循环喷洒脱硫。大量的硫泡沫是在再生塔中生成的，并浮于塔顶扩大部分，由此利用位差流入硫泡沫槽，并进行机械搅拌，然后用泡沫泵打入熔硫釜，用蒸汽间接加热至130℃以上，使硫熔融并与硫渣分离，熔融硫经冷却后得到硫磺产品。四、工艺流程洗苯后的焦炉煤气首先进入预冷塔，在预冷塔内用冷凝五、工艺流程简图焦炉、后脱硫五、工艺流程简图焦炉、后脱硫1、横管式煤气预冷工艺水封煤气25℃16℃低温水30℃循环水煤气30℃预冷塔冷凝液冷却水走管内1、横管式煤气预冷工艺水封煤气25℃16℃低温水30℃循环水2、湿法催化氧化脱硫工艺冷却器30-35℃煤气煤气30-35℃脱硫贫液脱硫富液脱硫塔25℃含硫化氢4-10g/m3含硫化氢20mg/m330-35℃脱硫富液再生塔空气硫泡沫槽2、湿法催化氧化脱硫工艺冷30-35℃煤气煤气30-35℃脱3、熔硫釜、蒸氨工艺硫泡沫≥0.4MPa蒸汽熔硫釜硫磺块釜顶温度85-95℃清液回系统或送往副盐去生化≥0.4MPa蒸汽原料氨水蒸氨塔液碱蒸氨废水COD≤5000mg/l氨氮≤500mg/l循环水浓氨水≥15%换热器氨汽并饱和器3、熔硫釜、蒸氨工艺硫泡沫≥0.4MPa蒸汽熔硫釜硫磺块釜顶六、PDS脱硫的基本反应1、以Na2CO3作碱源无机硫的化学吸收与催化吸收H2S（气）=H2S（液）H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3NaHS+1/2O2=NaOH+S↓NaHS+NaHCO3+（x-1)S=Na2Sx+CO2+H2ONa2Sx+1/2O2

+H2O=2NaOH+Sx

↓COS+2Na2CO3

+H2O=

Na2CO2S+2NaHCO3

RSH+Na2CO3

=RSNa

+NaHCO3

Na2CO2S+O2=2Na2CO3+2S↓4RSNa+O2+2H2O=2RSSR+4NaOH2、溶液再生反应NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O六、PDS脱硫的基本反应1、以Na2CO3作碱源无机硫的化学3、副反应2Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3Na2CO3+H2O=NaHCO3+NaOH2NaHS+2O2=Na2S2O3+H2O2Na2S2O3+O2=2Na2SO4+2S↓HCN+Na2CO3=NaCN+NaHCO32HCN+Na2CO3=2NaCN+CO2+H2ONa2Sx+NaCN=NaSx-1+NaCNSNa2S2O3+NaCN=NaCNS+Na2SO3六、PDS脱硫的基本反应PDS脱硫的催化剂是由对苯二酚、PDS(双环酞氰酤六磺酸铵)组成的水溶液，各组分在脱硫溶液的参考浓度为：对苯二酚)0.1～0.3g/l；PDS(20～40)×10-6(质量分数)。

3、副反应六、PDS脱硫的基本反应PDS脱硫的催化剂是由对苯七、副盐的生成与碱耗的关系脱除H2S的主要化学反应1、碱性水溶液吸收H2SNa2CO3+H2S==NaHS+NaHCO3-------（1）2、液相HS-被氧化生成元素硫，同时生成多硫化物NaHS+1/2O2（PDS）==S+NaOH----（2）3、催化剂的再生

[PDS]R+O2=[PDS]Ox-------------（3）七、副盐的生成与碱耗的关系脱除H2S的主要化学反应主要副反应是：NaCN+Na2S2O3==NaCNS+Na2SO3---（4）2NaHS+2O2==Na2S2O3+H2O------（5）2Na2S2O3+O2==2Na2SO4+2S-----（6）2HCN+Na2CO3==NaCN+CO2+H2O--（7）HCN+Na2CO3==NaCN+NaHCO3-----（8）NaNC+Na2Sx==NaCNS+Na2S(x-1)---（9）Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3-----（10）七、副盐的生成与碱耗的关系主要副反应是：七、副盐的生成与碱耗的关系从以上化学反应式中可以看出，脱硫液中副反应所产生的副盐主要有Na2S2O3、Na2SO4、NaCNS，这三种物质是影响脱硫液吸收和再生以及造成系统局部堵塞的主要原因。另外，从副反应产生的机理看，主要是由于溶液中HS-离子与空气中的O2接触而发生的完全氧化形成的产物以及原料气中HCN的存在而反应形成的产物。七、副盐的生成与碱耗的关系从以上化学反应式中可以看出，脱硫液中副反应所产生的副盐主要有1、既然副盐的产生主要是溶液中HS-与空气中的O2接触而氧化反应所产生的，那么在生产控制中就要尽量减少脱硫塔出口富液中HS-离子的含量。但要想做到这一点，就必须选择那些活性好、氧化能力强的脱硫剂。我们知道在脱硫塔里，不仅存在硫化氢的溶解吸收过程，同时伴随HS-离子的氧化过程。我们希望HS-离子在塔内氧化越完全越好，当然这主要取决于催化剂的氧化能力，好的催化剂能使HS-离子在塔内氧化90%以上。这样就大大减少了富液再生过程中HS-离子与空气的接触机会，从而也就减少了副盐的生成机会。七、副盐的生成与碱耗的关系1、既然副盐的产生主要是溶液中HS-与空气中的O2接触而氧化2、要严格控制再生液的温度，力求保证在35℃-40℃之间。我们通过下图表可以看出，当再生液的温度超过40℃，特别在超过50℃的情况下，副盐的生成率成直线上升趋势，而且由于温度的升高也严重的影响了硫泡沫的聚合和浮选。七、副盐的生成与碱耗的关系2、要严格控制再生液的温度，力求保证在35℃-40℃之间。我3、严格控制再生液的PH值，一般在8.3-9.0之间,生产中尽量避免再生液的PH值在9.0以上操作。通过图表明显可以看出，当溶液的PH值大于9.0时，副盐的生成率也是直线上升的。七、副盐的生成与碱耗的关系3、严格控制再生液的PH值，一般在8.3-9.0之间,生产中按照物质不灭定律，这些加入的碱肯定是转化成其它物质了。为了验证它我们以Na2S2O3副盐为例来计算一下即可明白：我们知道1molNa2S2O3里含有2molNa+，也就是说要想生成1molNa2S2O3就必须消耗2molNa+，而Na+唯一的来源就是Na2CO3，那么要想消耗2molNa+就必须消耗1molNa2CO3。依据这个反应原理，我们不难看出，只要生1molNa2S2O3就一定要消耗1molNa2CO3，把他们换算成摩尔质量，即每生成158Kg的Na2S2O3为就要消耗106Kg的Na2CO3，他们对应关系就是1：0.67。依据同样的原理，Na2SO4的对应关系为1：0.75。NaCNS的对应关系为1：1.31。七、副盐的生成与碱耗的关系按照物质不灭定律，这些加入的碱肯定是转化成其它物质了。为了验结论：1、脱硫液中的Na2S2O3的含量每升高1Kg，就要消耗Na2CO3的量为0.67Kg2、脱硫液中的Na2SO4的含量每升高1Kg，就要消耗Na2CO3的量为0.75Kg3、脱硫液中NaCNS的含量每升高1Kg，就要消耗Na2CO3的量为1.31Kg七、副盐的生成与碱耗的关系结论：七、副盐的生成与碱耗的关系从以上的对应关系中也可以看出：同样是副盐,而生成NaCNS所消耗Na2CO3的量要远比Na2S2O3和Na2SO4要高得多,几乎是他们的两者之和。这也就是我们前面所说的，在氮肥厂我们不希望煤气中有太多的HCN，从而造成NaCNS的生成物增多，致使碱耗增加。此外我们通过图表可以看出NaCNS这种物质溶解度相当高，它很难从溶液中结晶析出，而且由于它在溶液中量积累太多，必然造成其它物质在溶液中的溶解度减小，从而造成结晶，堵塞。七、副盐的生成与碱耗的关系从以上的对应关系中也可以看出：七、副盐的生成与碱耗的关系八、影响脱硫脱氰的因素煤气温度与脱硫液温度因为脱硫塔内的吸收反应是放热反应，因此当脱硫液温度较高时，加速副盐的成长，脱硫效率会随吸收液温度的升高而下降。但脱硫液温度过低会影响再生效果，因此将煤气温度保持在30-35℃，脱硫液温度控制在35-40℃，使脱硫液温度高于煤气温度，系统中多余的水分被煤气带走，保证系统的水平衡。一般在约30～35℃时，PDS催化剂活性最好，因此，在生产过程中煤气温度保持在25～30℃，溶液的温度控制在30～40℃。脱硫吸收液的碱含量PDS法脱硫过程中实质是酸碱中和反应，因此脱硫液中的碱含量直接影响脱硫效率。该法脱硫理论上是不消耗碱的，但由于脱硫过程伴有副反应发生，因此会损失一部分碱，故需要定期向脱硫液中补充碱，一般脱硫液总碱含量控制在20-40g/l。八、影响脱硫脱氰的因素煤气温度与脱硫液温度液气比一般液气比＞16l/m³，增加液气比，同时可使传质面迅速更新，降低脱硫液中H2S的分压，增加气相与液相间H2S的分压差，从而增加了H2S的吸收推动力，提高吸收H2S速率。但是大的液气比增加了循环泵的动力消耗，并且液气比达到一定程度时，再提高液气比，脱硫效果增加不明显。二氧化碳的影响在焦炉煤气中一般含有少量的CO2，所以脱硫过程在吸收硫化氢的同时还伴随吸收CO2的反应，使脱硫效率降低。但是碱液吸收硫化氢和二氧化碳的速度不同，碱液吸收硫化氢时，硫化氢进入水中迅速与碱反应，但CO2与碱的反应速度比硫化氢慢得多。因此缩短气液接触时间，提高气速，有利于脱硫液选择性吸收硫化氢，一般将气液接触时间控制在5s内。八、影响脱硫脱氰的因素液气比八、影响脱硫脱氰的因素副盐对脱硫的影响脱硫液副盐含量对脱硫效率的影响一定含量的副盐直接影响了脱硫液液对H2S

气体的吸收，并一定程度的降低了脱硫催化剂的脱硫效率。所以，控制副盐的含量是维护正常的脱硫工艺的必要条件。。脱硫液副盐含量对催化剂再生速度的影响副盐的存在也一定程度上阻碍了脱硫催化剂的再生过程。其中Na2SO4的影响较小，考虑主要是因为阻碍O2在脱硫液中的传质所引起。而Na2S2O3的影响较大，考虑Na2S2O3含量的升高不仅阻碍O2在脱硫液的传质，而且其自身的氧化反应也耗用一定量的催化剂携带的氧，所以随着Na2S2O3含量的升高，催化剂的再生速度显著降低。八、影响脱硫脱氰的因素副盐对脱硫的影响八、影响脱硫脱氰的因素脱硫液副盐含量对硫浮选的影响随着Na2S2O3、Na2SO4的含量的增加，影响了硫颗粒的浮选速度，增加了硫颗粒在再生槽的停留时间，降低了硫磺产率，也增加了副盐的生成。副盐一定含量时，不同催化剂浓度的脱硫情况当副盐总含量达到110g/L时，适当的调整催化剂浓度可以提高脱硫效率，降低出口H2S含量；当副盐含量超过200g/L时，提高催化剂的浓度已经对脱硫效率和出口H2S含量影响不大，所以建议此时采取方法处理副盐，使其浓度下降，否则将影响脱硫效果。八、影响脱硫脱氰的因素脱硫液副盐含量对硫浮选的影响八、影响脱硫脱氰的因素杂质对脱硫的影响煤气中的焦油和萘等杂质对煤气的脱硫效率有较大的影响，还会引起硫磺色泽变黑，故工艺要求进入脱硫塔煤气中的焦油含量不大于20mg/Nm³，萘含量不大于250mg/Nm³。再生空气量与再生时间氧化1kg硫化氢的理论空气量不足2m³，在实际生产中，考虑到浮选硫泡沫的需要，再生塔鼓风强度一般控制在100m³/(㎡·h)，再生时间在20min左右。脱硫液组分的质量脱硫液的组分决定了脱硫效率的高低，根据我厂实际情况需要，PH值控制在8.5-9.0，总碱度控制在20-40g/l，PDS浓度控制在40-50ppm，悬浮硫＜1.5g/l。八、影响脱硫脱氰的因素杂质对脱硫的影响八、影响脱硫脱氰的因素必须确保粗苯工段洗苯塔出口捕雾器的捕雾效果，最大限度地减少煤气中洗油夹带，否则会严重影响脱硫效率；应保证预冷塔的稳定操作，预冷塔煤气出口温度一般控制在25-30℃，煤气温度过高会造成脱硫效率急剧下降；脱硫液中悬浮硫应控制在1-1.5g/l，否则会造成脱硫塔阻力增加，另外应保证脱硫液中三盐总含量不大于300g/l，否则会严重影响脱硫效率；应保证再生塔喷射压力和空气量，否则会造成脱硫液中悬浮硫增高，再生不完全，影响脱硫塔正常运行；注意观察再生塔塔顶液位调节器的操作，过高或过低均会影响脱硫装置的操作运行。九、脱硫操作要点必须确保粗苯工段洗苯塔出口捕雾器的捕雾效果，最大限度地减少煤要充分注意进塔原料氨水中焦油杂质含量的变化，保证氨水蒸氨前在原料氨水储槽中有足够长的静置分离时间，以将轻、重质焦油等杂质从原料氨水中分离出去，防止蒸氨塔、换热器等设备发生堵塞，注意蒸氨塔、换热器等设备阻力的变化；控制好塔顶、塔底及分缩器后氨汽温度，首先保证塔底废水中氨氮和COD合格，其次保证浓氨水浓度。十、蒸氨操作要点要充分注意进塔原料氨水中焦油杂质含量的变化，保证氨水蒸氨前在十一、脱硫生产主要操作及常见事故处理事故可能产生的原因处理措施脱硫效率下降（塔后H2S高）①液气比不当②溶液成分不当③再生空气量少④入口H2S高⑤填料堵或有偏流现象⑥煤气中油尘含量高，将溶液污染⑦溶液温度高或低⑧溶液活性差副反应高，溶液黏度大，吸收不好①调节脱硫液循环量②按分析情况具体添加③检查喷射器运行情况，增加喷射压力④调整溶液循环量，提高溶液成分⑤用蒸汽吹扫或停车检查检修⑥请示上级处理，排放溶液，重新制备新液⑦调节溶液温度合乎规定⑧加大脱硫液的排放，提高加碱量，加大催化剂量，并补充一部分新液

十一、脱硫生产主要操作及常见事故处理事故可能产生的原因处理措再生塔跑液，硫泡沫槽液位高①液位调节器高度不合适②脱硫液循环量大③调节不当跑液①调节液位调节器的高度②降低脱硫液循环量③加强管理事故可能产生的原因处理措施硫泡沫少①溶液温度过低②空气量过小③溶液成分失调④煤气杂质较多，污染溶液①提高溶液温度②检查喷射器运行情况，增加喷射压力③按分析情况添加④请示车间，检查电捕运行情况和洗苯塔后煤气油尘含量泵加不上量①叶轮坏或堵塞②电机反转③进口管道堵塞④出口管道、喷射器、喷头堵塞①停泵检修②联系电工处理③查明原因处理④查明原因处理十一、脱硫生产主要操作及常见事故处理再生塔跑液，硫泡沫槽液位高①液位调节器高度不合适①调节液位事故可能产生的原因处理措施脱硫塔阻力增加①塔内有阻塞②脱硫液循环量过大③煤气管路有阻塞①停塔蒸汽吹扫或打开人孔检查②调节泵的流量③检查水封、下液、阀门开度脱硫温度高①出预冷塔煤气温度高②脱硫液温度高③低温水温度高、水压低①调节循环水和低温水量②调节脱硫液冷却器的低温水量，检查脱硫液冷却泵上量③请示车间，联系冷鼓调节水温、水压十一、脱硫生产主要操作及常见事故处理事故可能产生的原因处理措施脱硫塔阻力增加①塔内有阻塞①停塔蒸

PDS法煤气脱硫的主要设备有预冷塔、脱硫塔、再生塔、硫泡沫槽、熔硫釜、蒸氨塔等。脱硫塔脱硫塔是用以吸收煤气中的H2S和HCN的设备。脱硫塔有填料塔、空喷塔和板式塔等形式，常用的是填料塔。常的填料有轻瓷填料、波纹板和塑料花环填料等，我厂用的是轻瓷花环填料。由于脱硫液具有一定的腐蚀性，塔体应采用不锈钢板焊制，若采用碳钢钢板焊制，设备内部必须采用防腐处理。预冷塔预冷塔的作用是降低煤气温度，以保证煤气在脱硫塔十二、脱硫工段主要设备PDS法煤气脱硫的主要设备有预冷塔、脱硫塔、的脱硫效率。预冷塔有直接冷却和间接冷却，直接冷却有空喷塔、填料塔，间接冷却有横管式、立管式。再生塔再生塔是用空气氧化再生脱硫脱氰溶液的设备,大多为空塔，顶部扩大段为环形硫泡沫槽，底部设有一层筛板，以使硫泡沫和空气均匀分布。再生塔顶部安装一定数量喷射器，富液泵把脱硫后的富液提高到0.4-0.5MPa，富液高速通过再生槽上的喷射器，吸气室产生负压，吸入空气，在喉管、扩散管、尾管及再生槽内进行氧化还原反应，把硫氢根离子氧化单质硫，脱硫液获得再生后的贫液由贫液泵加压送到脱硫塔顶部进行循环吸收焦炉气煤气中的硫化氢。十二、脱硫工段主要设备的脱硫效率。预冷塔有直接冷却和间接冷却，直接冷却有空喷塔、填硫泡沫槽硫泡沫槽为带锥形底的钢制槽体，内有间接蒸汽加热管，并设有机械搅拌或压缩空气搅拌装置。它是加热和处理硫泡沫的设备。熔硫釜熔硫釜是由硫泡沫制取硫磺的设备，是用不锈钢板焊制的压力容器，内