楊舜伊袁純紅張云梅尹瑞瑕

（1.昆明工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650302；2.昆明冶金高等專科學(xué)校，云南 昆明 650033）

淺談煤氣硫化氫超標(biāo)的原因及措施

楊舜伊1袁純紅1張云梅2尹瑞瑕1

（1.昆明工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650302；2.昆明冶金高等?？茖W(xué)校，云南 昆明 650033）

通過對焦?fàn)t煤氣中硫化氫含量超標(biāo)的原因進(jìn)行分析，結(jié)合焦化廠生產(chǎn)實踐，通過提高脫酸貧液m（NH3）/m（H2S），適當(dāng)增大脫酸貧液流量，控制克勞斯尾氣中H2S/SO2的體積比為2∶1左右，保證堿洗段的循環(huán)量，通過二次洗滌煤氣等方法來提高硫化氫的脫除率。

硫化氫；超標(biāo)；原因；措施

焦?fàn)t荒煤氣中含有煤焦油、氨、萘、硫化氫、氰化氫等化學(xué)物質(zhì)。其中硫化氫超標(biāo)會帶來的主要危害有：含硫化氫的煤氣在處理和輸送過程中，會腐蝕設(shè)備和管道，積聚在設(shè)備管道中，拆開檢修時，遇到空氣會自然產(chǎn)生SO2，并放出大量反應(yīng)熱，嚴(yán)重時還會燒壞設(shè)備；未脫出H2S的焦?fàn)t煤氣，若用作合成原料氣，會造成催化劑中毒；用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼，會降低鋼的質(zhì)量；若作為民用煤氣，燃燒過程中產(chǎn)生的SO2會造成大氣污染，形成酸雨。本文結(jié)合某焦化廠的生產(chǎn)實踐，主要以AS法循環(huán)脫硫為例介紹焦?fàn)t煤氣中硫化氫超標(biāo)的原因及相關(guān)的改進(jìn)措施。

1 AS法脫硫工藝

從焦?fàn)t來的荒煤氣進(jìn)入初冷器冷卻至21℃,再進(jìn)入電捕焦油器除焦油后,再經(jīng)冷鼓煤氣鼓風(fēng)機(jī)增壓送到洗滌單元，煤氣依次通過終冷塔、脫硫塔下段、上段，1#洗氨塔和2#洗氨塔上段、下段，脫除H2S和NH3，最后進(jìn)入洗苯塔洗滌后成凈煤氣送出。

AS工藝能使廢氣中的SO2達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，凈化后的煤氣能滿足用戶要求，保護(hù)環(huán)境；工藝簡單，流程短，工藝連續(xù)性強(qiáng)，設(shè)備少，占地少；脫硫效率高，煤氣中氨得到充分利用；實現(xiàn)物料的綜合利用。

2 焦?fàn)t煤氣含硫化氫超標(biāo)的原因

2.1 AS系統(tǒng)的反應(yīng)吸收溫度的影響

氨水吸收硫化氫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，提高溫度洗滌液中硫化氫分壓增高，促使脫硫反應(yīng)的平衡向左移動，不利于氨吸收硫化氫，所以洗滌液溫度及操作溫度應(yīng)盡可能控制得低些,脫硫塔吸收溫度主要與終冷后煤氣溫度和脫酸貧液溫度有關(guān)。生產(chǎn)實踐表明，洗滌溫度每升高2～3℃，脫硫效率約下降4%～5%，溫度對脫硫操作十分敏感，一般應(yīng)嚴(yán)格控制在21±1℃左右。

2.2 氨硫比對脫硫效率的影響

洗滌過程中，氨除吸收硫化氫以外，還會與二氧化碳和氰化氫等酸性氣體反應(yīng)。煤氣中所含的m(NH3)/m(H2S)比大致在6～9之間。在實際生產(chǎn)中，焦?fàn)t煤氣自身的NH3/H2S比遠(yuǎn)不能滿足脫除硫化氫的需要。洗滌液中m(NH3)/m(H2S)越多，越有利于提高脫硫效率。

2.3 洗氨塔下段加堿量的控制

控制洗氨塔下段加堿量的目的是最終保證氨硫循環(huán)洗滌系統(tǒng)的脫硫效率，同時分解固定銨。加堿量決定于固定銨的含量，在生產(chǎn)操作中，一般可將蒸氨廢水的pH值控制在9左右。

2.4 克勞斯尾氣中H2S/SO2體積比

當(dāng)尾氣所含H2S比例較高時，克勞斯尾氣經(jīng)過剩余氨水洗滌后會有過剩。尾氣并入荒煤氣管道后過剩的H2S再次加入到AS煤氣脫硫工藝的循環(huán)之中，影響塔后煤氣含H2S的指標(biāo)。

2.5 塔前煤氣中H2S的含量

生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)，由于配煤比的變動及進(jìn)場煤質(zhì)量等因素影響，塔前煤氣中H2S的含量均比以往偏高。

3 改進(jìn)措施

3.1 采用1#洗氨塔下段的堿洗段二次洗滌煤氣

影響洗氨塔堿洗段的主要因素：堿液稀釋水的量；堿液稀釋水的溫度；加堿量。在實際生產(chǎn)中我們必須保證足夠的堿液稀釋水的量，堿液稀釋水的溫度控制在21℃-22℃，加堿量要均衡穩(wěn)定。為堿洗段提供足夠的噴淋水量和充足的游離氨以便吸收煤氣中的H2S。

3.2 適當(dāng)調(diào)整脫酸貧液流量

調(diào)整洗氨貧液流量從40m3/h提高到45m3/h，脫酸貧液流量從50m3/h提高到60m3/h。

3.3 控制進(jìn)入脫硫塔的洗滌貧液溫度

嚴(yán)格控制進(jìn)入脫硫塔的洗滌貧液溫度在22±1℃。定期用蒸汽吹掃脫酸貧液一、二段換熱器。同時，要嚴(yán)格控制煤氣溫度，保持溫度在21～23℃。導(dǎo)致煤氣溫度高的因素是冷卻水溫度高、初冷器換熱效率低、終冷塔堵塞。發(fā)現(xiàn)異常時應(yīng)與冷鼓的操作人員聯(lián)系。

3.4 提高脫酸貧液m（NH3）/m（H2S）質(zhì)量比

加強(qiáng)洗氨塔、蒸氨塔及脫硫塔操作，提高脫酸貧液m（NH3）/ m（H2S）質(zhì)量比，并保持氨硫比在8以上。在生產(chǎn)中可以通過加強(qiáng)脫酸蒸氨操作和控制好脫硫塔操作來提高氨硫質(zhì)量比。

3.5 控制克勞斯尾氣中H2S/SO2的體積比

控制克勞斯尾氣中H2S/SO2的體積比為2∶1左右。根據(jù)當(dāng)班的克勞斯尾氣樣分析結(jié)果及時調(diào)整克勞斯?fàn)t空煤氣量，盡量使克勞斯尾氣H2S/SO2接近2∶1。另外控制洗滌克勞斯尾氣的剩余氨水量在25m3/h以上，并均衡控制剩余氨水量。

4 結(jié)論

綜上所述，通過對煤氣中硫化氫超標(biāo)的原因進(jìn)行分析，結(jié)合生產(chǎn)實踐，為了提高硫化氫的脫除率，可以通過提高脫酸貧液m（NH3）/m（H2S），適當(dāng)增大脫酸貧液流量，控制克勞斯尾氣中H2S/SO2的體積比，保證堿洗段的循環(huán)量，通過二次洗滌煤氣等方法。

[1]何建平.煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與加工[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

TF547

A

1003-5168(2014)03-0050-01

楊舜伊（1985—），男，湖南懷化人，就職于昆明工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，從事化工專業(yè)教學(xué)和研究。