孫玉佶
(黔西縣黔希煤化工投資有限責任公司,貴州 黔西 551500)
我國煤炭資源豐富,在國家能源結構中煤炭的消耗量超過石油和天然氣總和。在2008年的能源消耗中,煤炭占68.75%,石油和天然氣總共占22.5%[1]。由于民用、工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯等傳統(tǒng)利用煤炭的方式,熱能利用率低,污染大,因此煤氣化和煤液化成為近幾年煤炭加工和利用的發(fā)展趨勢。煤氣化是高效、清潔利用煤炭的主要途徑之一,煤氣化過程中可以回收大部分的硫化物、氮化物,還有粉塵、焦油、酚氨等有毒物質(zhì)。現(xiàn)代化煤氣化工廠在設計上甚至實現(xiàn)污染物的零排放,大大減少大氣污染和水污染。
煤氣化過程中,硫化物是主要的污染物。煤的含硫量隨煤種類和產(chǎn)地而變化,一般硫含量占0.2%~11%,大多數(shù)煤中硫含量為1%~3%[2]。煤根據(jù)含硫量的多少被分為高硫煤、中硫煤和低硫煤。硫在煤中的存在形式分為無機硫和有機硫。無機硫主要包括硫酸鹽硫(如硫酸鈣和硫酸亞鐵等)和黃鐵礦硫,其中硫酸鹽硫含量較低,一般小于0.1%,大部分為黃鐵礦硫,此外,無機硫還包括少量的閃鉛礦、黃銅礦和方鉛礦等形式。煤中的有機硫為含有硫官能團的有機物,該有機物一般分子式結構復雜,分子量較大,硫元素以一種或多種難脫除的交聯(lián)結構存在。有機硫在煤中的存在形式主要有硫醚、硫醇、噻吩及其同系物、苯并噻吩、硫醌、二硫化物和多硫化物等[3]。以碎煤加壓氣化爐為例,在壓力為4.1MPa,經(jīng)過干燥、低溫熱解、燃燒和氣化等物理化學變化,煤炭中的無機硫和有機硫轉變?yōu)榱蚧瘹洹OS、甲硫醇、乙硫醇、二硫化物、噻吩、二硫化物、二硫化碳、丙基硫醇、硫醇和二甲基硫化物等氣體物質(zhì),其中硫化氫的含量最高,其次為COS。……