淺談煤氣硫化氫超標的原因及措施

楊舜伊袁純紅張云梅尹瑞瑕

（1.昆明工業職業技術學院，云南 昆明 650302；2.昆明冶金高等專科學校，云南 昆明 650033）

淺談煤氣硫化氫超標的原因及措施

楊舜伊1袁純紅1張云梅2尹瑞瑕1

（1.昆明工業職業技術學院，云南 昆明 650302；2.昆明冶金高等專科學校，云南 昆明 650033）

通過對焦爐煤氣中硫化氫含量超標的原因進行分析，結合焦化廠生產實踐，通過提高脫酸貧液m（NH3）/m（H2S），適當增大脫酸貧液流量，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；原因；措施

焦爐荒煤氣中含有煤焦油、氨、萘、硫化氫、氰化氫等化學物質。其中硫化氫超標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，會腐蝕設備和管道，積聚在設備管道中，拆開檢修時，遇到空氣會自然產生SO2，并放出大量反應熱，嚴重時還會燒壞設備；未脫出H2S的焦爐煤氣，若用作合成原料氣，會造成催化劑中毒；用于冶煉優質鋼，會降低鋼的質量；若作為民用煤氣，燃燒過程中產生的SO2會造成大氣污染，形成酸雨。本文結合某焦化廠的生產實踐，主要以AS法循環脫硫為例介紹焦爐煤氣中硫化氫超標的原因及相關的改進措施。

1 AS法脫硫工藝

從焦爐來的荒煤氣進入初冷器冷卻至21℃,再進入電捕焦油器除焦油后,再經冷鼓煤氣鼓風機增壓送到洗滌單元，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，最后進入洗苯塔洗滌后成凈煤氣送出。

AS工藝能使廢氣中的SO2達到排放標準，凈化后的煤氣能滿足用戶要求，保護環境；工藝簡單，流程短，工藝連續性強，設備少，占地少；脫硫效率高，煤氣中氨得到充分利用；實現物料的綜合利用。

2 焦爐煤氣含硫化氫超標的原因

2.1 AS系統的反應吸收溫度的影響

氨水吸收硫化氫的反應是放熱反應，提高溫度洗滌液中硫化氫分壓增高，促使脫硫反應的平衡向左移動，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。生產實踐表明，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，一般應嚴格控制在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。煤氣中所含的m(NH3)/m(H2S)比大致在6～9之間。在實際生產中，焦爐煤氣自身的NH3/H2S比遠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洗滌系統的脫硫效率，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

當尾氣所含H2S比例較高時，克勞斯尾氣經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之中，影響塔后煤氣含H2S的指標。

2.5 塔前煤氣中H2S的含量

生產實踐發現，由于配煤比的變動及進場煤質量等因素影響，塔前煤氣中H2S的含量均比以往偏高。

3 改進措施

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 適當調整脫酸貧液流量

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

3.3 控制進入脫硫塔的洗滌貧液溫度

嚴格控制進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，要嚴格控制煤氣溫度，保持溫度在21～23℃。導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。發現異常時應與冷鼓的操作人員聯系。

3.4 提高脫酸貧液m（NH3）/m（H2S）質量比

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

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。根據當班的克勞斯尾氣樣分析結果及時調整克勞斯爐空煤氣量，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 結論

綜上所述，通過對煤氣中硫化氫超標的原因進行分析，結合生產實踐，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，保證堿洗段的循環量，通過二次洗滌煤氣等方法。

[1]何建平.煉焦化學產品回收與加工[M].北京：化學工業出版社,2005.

TF547

A

1003-5168(2014)03-0050-01

楊舜伊（1985—），男，湖南懷化人，就職于昆明工業職業技術學院，講師，從事化工專業教學和研究。