煤氣凈化濕法脫硫的化學工藝探究

姚春梅

(山西焦煤集團五麟煤焦開發有限責任公司，山西汾陽032200)

0 引言

為了達到煤氣凈化的目的，通常需要對其進行脫硫處理，而脫硫技術一般可以分為干法和濕法兩種，目前在實際生產過程中比較常用的是濕法脫硫。HPF 脫硫技術是濕法脫硫中的一種，其具有著較高的精確度，受到廣大職工的認可。簡單地說，HPF 脫硫的核心內容就是先用一定量的液體將煤中的硫化物分離出來并加以富集，然后經過一系列的流程將其轉化成硫酸或單質硫。通常情況下，濕法脫硫適用于含硫量比較高的情況，具有裝置占地少、操作便利、不污染環境的優點。

1 HPF 脫硫概述

對于規模比較大的煤氣所進行的一次脫硫通常會選用濕法脫硫工藝，而且該方法又分為濕式氧化法、物理吸收法、化學吸收法和物理—化學吸收法。根據煤氣處理的先后順序又被分為前脫硫和后脫硫兩個工藝。前脫硫主要是先進行脫硫工段，該階段完成之后再進行氨和粗苯等化學產品的回收，我們通常采用煤氣自身含有的氨作為堿的來源，并以栲膠和PDS 作為催化劑，這樣做可以有效的降低煤氣中H2S 氣體對相關設備的腐蝕。上述環節之后，煤氣中H2S 的濃度不可能達到20 mg/m3以下，這時就需要對煤氣進行二次脫硫，以確保煤氣中硫的濃度滿足規范要求。后脫硫主要是先采取措施對煤氣中氨和粗苯等化學產品進行回收，然后再進行脫硫處理，這時的堿源主要來自于外加的碳酸鈉，選用ADA 作為催化劑，一次脫硫之后H2S 的濃度就會降到標準以下，因此，可以直接供城市煤氣。20 世紀80 年代以來，濕法脫硫技術在我國得到快速發展，并對其很多化學工藝都進行了創新，而HPF 脫硫的出現也成功地取代了傳統化學制劑的地位，成為了新一代煤氣脫硫首選催化劑。

1.1 HPF 脫硫的工藝流程

HPF 脫硫法最近幾年在我國得到了廣泛的應用，其是由我國企業自主研發的一種煤氣凈化脫硫技術，對我國煤氣脫硫技術的發展有著重要的意義。簡單來說，HPF 脫硫是對傳統脫硫技術的一次創新，其在傳統脫硫的基礎上進行一定的改革，開創性地將HPF 當做脫硫催化劑運用到煤氣脫硫過程中去，有效地提高了我國煤氣脫硫的質量，保證了廢氣排放的清潔度。就HPF 脫硫工藝而言，包括以下幾個步驟:①煤氣降溫。從焦爐中排放出的煤氣一般都帶有著一定的溫度，其不利于脫硫工作的展開，因此在進行脫硫之前，應先將煤氣進行降溫。這部分工作一般都會在預冷塔內完成，通過對其進行一定的制冷處理，降低煤氣的溫度，以滿足脫硫的要求。②煤氣的脫硫。降溫后的煤氣，開始進入正式的脫硫程序，首先其要進入脫硫塔中，在脫硫塔中借助化學制劑對其進行脫硫工作，將其內部的H2S 等硫化物以及氨化物置換出來。在這一過程中會產生一定的化學反應，因此一定要確保脫硫塔內的密閉性，保障周圍工作人員的人身安全。③再生循環。煤氣在進行完脫硫后進入脫氨、脫苯階段。剛剛對煤氣進行脫硫的化學液體中含有大量的硫化物，這部分液體將進入再生塔中，工作人員向其中加入HPF 制劑與其產生化學反應，并通過一系列的物理作用，使得脫硫液體再生繼續使用，而存在于液體中的硫化物也被分離出來以泡沫狀的形態自流入泡沫槽中，等待進一步的固化處理。

1.2 HPF 脫硫工藝的特點

我國近幾年來一直對煤氣的凈化處理工作十分重視，以期通過對煤氣的凈化達到保護大氣環境，改善空氣質量的目的。因此，煤氣脫硫技術的應用一直是我國有關部門關注的重點。隨著現代科技的不斷發展，煤氣脫硫技術層出不窮，并各具優點，而HPF 脫硫技術之所以可以成為煤氣脫硫技術中的佼佼者，其主要就在于其綜合了多項技術的優點，并對一些技術中的缺點與不足進行了有效的完善，進一步滿足了現代煤氣脫硫工作的要求。具體來說，HPF 脫硫技術具有以下幾個方面的特點:①脫硫效率比較高。與一般的脫硫技術相比，HPF 脫硫技術采用了新工藝、新技術，通過與煤氣中硫化物進行有效的反應對煤氣中的硫元素進行有效的吸出，其效果要高于一般的脫硫技術，更加有利于提高廢氣排出的質量。②該工藝技術發展比較迅速，操作起來比較穩定，而且相關設備及零件在國內就可以買到，是如今市場上比較理想的一種脫硫脫氰工藝。雖然其仍存在著一定的發展空間，但在國內已經處于領先水平。

2 HPF 脫硫技術應用過程中應注意的問題

HPF 脫硫技術在我國仍處于推廣階段，有關人員在對HPF脫硫技術進行應用的過程中，經常會出現一些技術上的失誤，影響煤氣脫硫工作的正常進行。鑒于此，有關工作人員應積極地對HPF 脫硫技術進行深入的了解，對HPF 脫硫技術應用過程中容易出現的問題引起注意。

2.1 重視技術管理，控制鹽類積累

在對煤氣進行脫硫的過程中主要運用的是化學方法，因此在不斷的化學反應過程中，經常會產生大量的鹽類。這些鹽一般會存留在脫硫液中，隨著脫硫液的不斷循環使用，鹽會不斷的積累。從理論的角度講，少量的鹽類物質并不會對煤氣的脫硫產生影響，但當脫硫液中的鹽類超過一定限度時，就會降低脫硫液的脫硫效果，影響煤氣脫硫工作的質量。因此，工作人員在實際的工作中應對脫硫液中的鹽類含量進行有效的控制，保障煤氣脫硫工作的順利進行。

2.2 注重溫度的控制

溫度與煤氣的脫硫有著密切的關系，要想有效地運用HPF脫硫技術，首先就要控制好煤氣與脫硫液的溫度，保證二者的溫度可以滿足脫硫反應的需要，促進脫硫反應的有效發揮。一般來說，煤氣的溫度要保持在25℃ ～35℃之間，而脫硫液的溫度要較煤氣溫度稍高，保持在35℃ ～40℃之間。工作人員在操作中應時刻注意這兩種溫度的控制，避免因溫度出現偏差而影響煤氣脫硫的質量。

2.3 嚴格控制再生時間

在進行HPF 脫硫的過程中，有些環節對時間有著嚴格的要求，例如煤氣脫硫過程中的再生環節。再生環節是煤氣脫硫過程中的結尾環節，同時也是煤氣脫硫過程中最重要的環節之一，包含了HPF 脫硫的核心技術。在這一過程中，脫硫液在再生塔中要完成與硫元素的分離工作。為了保證分離工作的正常進行，工作人員應嚴格把握壓縮空氣的注入與持續時間，確保脫硫液與硫元素的有效分離。

2.4 注重脫硫效率的提高

雖然HPF 脫硫技術比一般脫硫技術的脫硫效率要高，但是由于受到環境、設備等多方面的影響，在實際的工作中經常會出現一些情況，阻礙HPF 脫硫技術作用的發揮，影響脫硫效率的提高。其中最明顯的問題就是煤氣中的雜質問題。煤氣中的成分復雜，其中不僅包含了硫、氨等元素，還存在一些其他的雜質。這些雜質對煤氣的脫硫工作造成了阻礙，影響了脫硫液與煤氣中硫化物的反應，造成脫硫效率的降低。因此，工作人員在今后的工作中應積極地對HPF 技術進行完善，有效地對煤氣中的雜質進行過濾，保障煤氣脫硫的效率。

3 結語

綜上所述，由于煤氣中的H2S 是一種有毒氣體，因此，相關企業應采取措施除掉其中的H2S，提高煤氣的質量，減少環境污染。鑒于在煤氣凈化過程中一些企業采用HPF 脫硫工藝，在煤氣脫硫方面取得了不錯的效果，因此，有關部門應對HPF脫硫技術進行大力地推廣，在我國有關企業中進行普及，推進我國煤氣凈化水平的提高。

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