燃氣脫硫改造

發布日期：2023-04-18 　瀏覽次數：806

1 栲膠脫硫(liu)原(yuan)理

將(jiang)栲膠(jiao)、五(wu)氧化(hua)二釩、純堿(jian)倒(dao)入制液(ye)(ye)槽，經攪(jiao)拌后，用蒸汽(qi)加熱 0． 5 h 后通空氣(qi)，完成脫(tuo)硫(liu)液(ye)(ye)制備(bei)。脫(tuo)硫(liu)液(ye)(ye)與煤氣(qi)逆流接觸，進行傳質，煤氣(qi)中的H2S 被純堿(jian)吸收，以硫(liu)氫(qing)化(hua)鈉( Na HS) 形式進入液(ye)(ye)相中。

吸(xi)(xi)收(shou)了(le) H2S 的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)液(ye)由貧(pin)液(ye)變(bian)為(wei)富(fu)液(ye)，吸(xi)(xi)收(shou)能力(li)下降(jiang); 而脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)液(ye)中(zhong)的(de)(de)栲(kao)膠、五氧(yang)(yang)(yang)化二礬、空氣通(tong)過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化，將(jiang)富(fu)液(ye)中(zhong)的(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)氫根( HS－) 氧(yang)(yang)(yang)化為(wei)單質(zhi)(zhi)硫(liu)(liu)(liu)，使脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)液(ye)由富(fu)液(ye)變(bian)為(wei)貧(pin)液(ye)，重新具備吸(xi)(xi)收(shou)H2S 的(de)(de)能力(li)，如此循環。栲(kao)膠中(zhong)因羥基能與四價釩(fan)離(li)子生(sheng)成可溶性(xing)絡合物，能防(fang)止“釩(fan)—氧(yang)(yang)(yang)—硫(liu)(liu)(liu)”的(de)(de)沉淀，從而降(jiang)低(di)釩(fan)耗，因此溶液(ye)中(zhong)不(bu)需要添(tian)加螯和劑。脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)過(guo)程中(zhong)，丹(dan)寧類(lei)物質(zhi)(zhi)將(jiang)逐漸水解(jie)為(wei)分子質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)較(jiao)低(di)的(de)(de)物質(zhi)(zhi)，這(zhe)些酚類(lei)降(jiang)解(jie)物質(zhi)(zhi)同(tong)樣具有脫(tuo)(tuo)(tuo)除 H2S 的(de)(de)能力(li)。丹(dan)寧含(han)量(liang)(liang)下降(jiang)時，堿(jian)性(xing)氧(yang)(yang)(yang)化法(fa)栲(kao)膠脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)液(ye)仍能保持有較(jiao)高的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效率(lv); 栲(kao)膠法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)所得(de)的(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)膏(gao)顆粒大而疏松、黏(nian)性(xing)低(di)，容易被浮選(xuan)回收(shou)，故不(bu)易產(chan)生(sheng)堵塔(ta)現象(xiang); 栲(kao)膠法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)

成熟且易掌握，對設備無腐蝕。

2活性炭脫(tuo)硫原(yuan)理

活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)脫硫(liu)并非直(zhi)接吸收，而是在(zai)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面的(de)(de)(de)催化(hua)劑(ji)作用下，氣體中(zhong)的(de)(de)(de) H2S 與工藝(yi)氣中(zhong)微量氧發(fa)生(sheng)反應(ying)，屬于(yu)催化(hua)氧化(hua)脫硫(liu)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)脫硫(liu)過(guo)程為: 首先活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面化(hua)學吸附氧; 其(qi)次(ci)氣體中(zhong)的(de)(de)(de) H2S 分子碰撞活(huo)性(xing)(xing)(xing)表(biao)面，與化(hua)學吸附的(de)(de)(de)氧發(fa)生(sheng)化(hua)學反應(ying)，生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)硫(liu)黃分子可沉積在(zai)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)空隙中(zhong)。

3 工藝技術

3． 1 工藝流程

本次(ci)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)方案(an)采取(qu)栲(kao)膠脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)串聯活性炭(tan)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)，工藝流程見圖(tu) 1。

脫硫.png

圖 1 工(gong)藝(yi)流(liu)程圖從 3#合成氨裝置(zhi)凈化車(che)間過(guo)來的(de)脫硫液( 體積流(liu)量為 30 m3/ h) 與壓縮一出過(guo)來的(de)煤(mei)氣(qi)以及高閃氣(qi)回收氣(qi)在脫硫塔內逆流(liu)接(jie)觸(chu)。煤(mei)氣(qi)從脫硫塔底部進(jin)入，通(tong)過(guo)填料與自上而下的(de)脫硫液進(jin)行(xing)

傳質，完成對(dui) H2S 的(de)脫(tuo)除; 氣(qi)體(ti)從脫(tuo)硫(liu)塔頂端出(chu)(chu)，脫(tuo)硫(liu)后富(fu)液經(jing)過(guo)液位自調閥組，通過(guo)泵加壓(ya)送至3#凈化填(tian)料塔富(fu)液槽(cao)進(jin)行再生。脫(tuo)硫(liu)塔頂部(bu)出(chu)(chu)來的(de)氣(qi)體(ti)，從活(huo)(huo)性炭(tan)脫(tuo)硫(liu)槽(cao)底(di)部(bu)進(jin)入，在脫(tuo)硫(liu)槽(cao)下部(bu)進(jin)行空間(jian)分(fen)離后，經(jing)過(guo)活(huo)(huo)性炭(tan)層，完成對(dui)殘余H2S 的(de)吸附。之后氣(qi)體(ti)從活(huo)(huo)性炭(tan)槽(cao)頂部(bu)出(chu)(chu)，通過(guo)煤氣(qi)過(guo)濾器(qi)，進(jin)入燃氣(qi)緩沖罐。

3． 2 技術論證(zheng)

( 1) 煤(mei)(mei)氣(qi)中 H2S 質(zhi)(zhi)量(liang)濃度(du)為 50 ～ 100 mg / m3，氣(qi)體體積流(liu)量(liang)為 2 500 ～ 3 000 m3/ h，則煤(mei)(mei)氣(qi)中H2S 質(zhi)(zhi) 量(liang) 流(liu) 量(liang) 為 0． 3kg / h。脫(tuo)(tuo) 硫塔循環(huan) 量(liang) 為30 m3/ h，硫質(zhi)(zhi)量(liang)濃度(du)為 50 mg / L，則可脫(tuo)(tuo) H2S

質(zhi)量(liang)流(liu)量(liang)為 1． 5 kg /h。可脫 H2S 質(zhi)量(liang)流(liu)量(liang)大于煤氣中(zhong) H2S 質(zhi)量(liang)流(liu)量(liang)，可滿足硫循環量(liang)要求。

( 2) 假(jia)設燃氣(qi)(qi)經過(guo)脫(tuo)硫塔后，氣(qi)(qi)體(ti)體(ti)積流(liu)量(liang)(liang)為(wei)(wei) 3 000 m3/ h，其(qi) 中 H2S 質(zhi)(zhi) 量(liang)(liang) 濃度仍有(you)10 mg / m3，則每年( 按(an) 8 000 h 計算) 產生的 H2S質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)為(wei)(wei) 0． 24 t。活性炭槽中裝(zhuang)填(tian)有(you) 10 m3的 T103活性炭，其(qi)堆(dui)積密度為(wei)(wei) 0． 6 t/m3，硫容為(wei)(wei) 16%，則可(ke)吸(xi)附 H2S 的質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)為(wei)(wei) 0． 96 t。由于(yu)可(ke)吸(xi)附 H2S質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)是產生的 H2S 質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的4 倍(bei)，理論上(shang)，裝(zhuang)填(tian)量(liang)(liang)為(wei)(wei) 10 m3的 T103 活性炭使(shi)用時長(chang)為(wei)(wei) 4 a。考慮(lv)到氣(qi)(qi)量(liang)(liang)較小以及(ji)活性炭槽主要處理進口 H2S 質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度較低的情況，使(shi)用時長(chang)至少為(wei)(wei) 2 a。