焦化脱硫及提盐工艺的描述

LOGO焦化脱硫及提盐工艺焦化项目部结构工艺简介1工艺原理2工艺特点3相关技术参数4提盐51脱硫工艺简介该工艺是在传统HPF工艺基础上发展而来的，集脱硫和再生于一体的一塔式焦化脱硫脱氰工艺，我们的焦化脱硫工艺在脱硫领域取得了两项发明专利采用液相催化氧化法进行气体脱硫的工艺方法和装置（一塔式脱硫工艺）发明专利号：ZL98114036.X1998年6月2日申请2002年7月31日授权两项发明专利由含硫溶液生产硫膏的方法和装置（连续熔硫工艺）发明专利号：ZL97114485.01997年8月28日申请2001年6月30日授权脱硫离心机•采用液相催化氧化法进行气体脱硫的工艺方法和装置获奖情况•1）2003年12月获第八届中国专利优秀奖•2）一塔式煤气脱硫新工艺及装置的研制与开发2004年中国冶金科学技术二等奖•3）2004年度辽宁省科技进步二等奖2工艺原理•粗煤气首先进入预冷塔，被循环冷却氨水直接喷洒冷却至28℃以下，以达到吸收H2S所需的较低温度。煤气进入脱硫再生塔，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触，在催化剂作用下，利用煤气中的NH3将煤气中的H2S吸收在脱硫液中。反应后的脱硫液由循环泵打至该塔上部再生段，并通过自吸式喷射器与空气接触，进行氧化再生。再生溶液经液位调节器自流到脱硫段喷洒脱硫，使煤气中H2S含量小于20mg/m3以下。脱硫后煤气去下一工段。从脱硫塔再生段溢流出的硫泡沫送熔硫系统。一塔式脱硫工艺图粗煤气净煤气去熔硫系统空气脱硫液循环泵液封槽离心机硫泡沫槽P连续熔硫装置图清液回脱硫系统T压缩空气硫膏硫泡沫泵清液回脱硫系统再生来硫泡沫改良一塔式脱硫工艺简图12345155677910101011111112121213141414888•1—焦炉煤气；2—第一级脱硫再生塔；•3—第二级脱硫再生塔；4—第三级脱硫再生塔；5—脱硫液循环泵；6—外加氨源；•7—脱硫液逆向返回更新；8—废气排放；•9—催化剂加入；10—新鲜空气；11—脱硫液；12—换热器；13—废液排放；14—硫泡沫•在脱硫段，煤气被再生塔来的脱硫循环液喷淋洗涤，从而脱除煤气中的H2S、HCN。•基本反应如下：•H2S+NH4OH→NH4HS+H2O•2NH4OH+H2S→(NH4)2S+2H2O•NH4OH+HCN→NH4CN+H2O•NH4OH+CO2→NH4HCO3•NH4OH+NH4HCO3→(NH4)2CO3+H2O•脱硫循环液自流到塔下部的反应槽，反应槽内的脱硫循环液由脱硫循环液泵抽出后经喷射再生器送入塔顶部的再生段，同时经喷射再生器吸入的再生空气与脱硫循环液反应，使之得以再生，多余再生空气在塔顶放散。•再生段发生的基本反应如下：•NH4HS+1/2O2→NH4OH+S•(NH4)2S+1/2O2+H2O→2NH4OH+S•(NH4)2SX+1/2O2+H2O→2NH4OH+SX•除以上反应外，还进行以下副反应：•2NH4HS+2O2→(NH4)2S2O3+H2O•2(NH4)2S2O3+O2→2(NH4)2SO4+2S脱硫循环液从塔顶部的液位调节器溢出自流到脱硫塔循环使用，浮于塔顶部扩大段的硫泡沫溢出自流至硫浓缩设备，含硫溶液在硫浓缩设备中沉降分离，自流排出清液。浓缩得到的硫膏用泵送入内设换热器的能自排熔融硫的熔硫设备内。该熔硫设备的传热具有强制对流、当量直径小、单位体积的加热面积大等特点。熔硫设备外排的清液可通过热交换器与逆流通过的硫膏换热降温后返回脱硫系统。3工艺特点•1）改良一塔式焦化煤气脱硫工艺装置特点•对喷射再生槽流程，本工艺装置可不再设有独立的喷射再生槽、液封槽、反应槽、富液泵、贫液中间槽等设备。•对再生塔流程，本工艺装置可不再设有独立的再生塔、脱硫塔液封槽、反应槽等设备。取消压缩空气。•该工艺具有如下优点：简化工艺流程，减少工艺设备，缩小占地面积；节约工程投资；操作费用低，便于操作控制；减少设备放散排放点从而减少对大气的二次污染；易于实现对大型气体脱硫装置的小型化、集成化、高效化的要求•2）连续硫膏工艺装置特点•硫膏操作实现管道化、连续化、自动化；•由于采用硫膏生产工艺，节能效果显著（外排清液的温度低65℃）；•工艺装置可布置在同一平面内。原工艺装置通常竖向布置在三、四层的框架上；•另外，硫膏设备还具有设备小型、高效，体积小、重量轻、处理能力强、操作弹性大等特点；•节能、高效的硫浓缩设备，不需要蒸汽供热，利用重力沉降分离浓缩得到的硫膏自流进入硫膏贮存段。4相关技术参数•入预冷塔煤气温度55-60℃•出预冷塔煤气温度30-32℃•入预冷塔煤气含萘≤3000mg/m3•出预冷塔煤气含萘≤300mg/m3•入脱硫塔煤气温度25~35℃•入脱硫塔脱硫循环液温度35~38℃•脱硫循环液泵出口压力≥0.5MPa•脱硫塔阻力≤1500Pa•预冷塔阻力≤1000Pa•预冷塔煤气流速1m/s•脱硫循环液的组成•PH值8~8.7•NH3依据粗煤气中H2S含量确定•脱硫液ZL浓度30-50ppm•脱硫液悬浮硫含量≤1.5g/L•脱硫剂硫容0.3kg/m3•萘＜0.3g/m3•副盐（以(NH4)2S2O3和NH4CNS计）250g/L•脱硫塔内煤气流速0.5～0.7m/s•反应槽停留时间8～15min•催化剂耗量1kg/tS•脱硫塔液气比30L/m3•运行成本0.021元/m3•脱硫后煤气中硫化氢含量≤20mg/m35提盐•焦炉煤气含有硫化氢、氢化氰等有害酸性物质，当采用湿式催化氧化脱硫工艺时，脱硫液中生成硫氰酸铵（钠）、硫代硫酸铵（钠）、硫酸铵（钠）等副产盐类物质，并产生脱硫废液。它们存在于溶液中不利于脱硫效率的提高，而且增加了对设备的腐蚀作用。另一方面，硫氰酸铵（钠）、硫代硫酸铵（钠）在工业上是很有市场价值的产品。因此，废液的工业处理对焦化煤气系统的安全防腐，对环境保护，对企业的经济效益都有重要意义。•焦化脱硫废液提盐工艺技术，是专用于焦化废液处理，提取硫氰酸盐和硫代硫酸盐。提盐后的溶液返回到脱硫系统，回收碱源和催化剂。提盐工艺简介•第一步采用加热分解、脱色除杂质在减压条件下将溶液加热至80～85℃，多硫化物分解为单质硫、氨和硫化氢，硫代硫酸铵转变为硫酸铵，用活性炭吸附沉淀物质，溶液由碱性转变成酸性，颜色由深绿转变成无色。第一步操作结束后，过滤分出活性炭和杂质，清液进入第二步处理。•第二步采用真空蒸发浓缩溶液在真空度为0.09MPa、温度80～90℃条件下蒸出部分水份，提高盐浓度。然后进行热过滤，除去杂质。硫酸铵结晶等滤液放入结晶槽中冷却至40℃左右，析出硫代硫酸铵结晶，并在恒温下热过滤。分离出硫代硫酸铵后的滤液进行第二次真空蒸发浓缩。在相同的温度、真空度条件下进行真空蒸发，蒸出部分水份，使硫氰酸铵浓度进一步提高。•然后将浓缩液放入真空过滤器热过滤，除去热解杂质。滤液放入结晶槽冷却至25℃左右恒温下加入晶种进行结晶。晶体显片状。结晶槽操作结束后将晶体连同母液一起放入离心机，在离心分离的同时，向晶体表面喷洒蒸汽凝结水洗涤结晶除去杂质，使结晶质量达到质量标准。滤液循环返回原料液，以提高对产品的提取率。•真空蒸发蒸汽冷凝液是冷凝氨水，返回工艺系统。•废活性炭经热风氧化可再生使用，一般可再生利用2～3次。•本工艺装置包括：原废液脱色；一次真空蒸发浓缩，冷却结晶、过滤提取粗硫代硫酸铵；二次真空蒸发浓缩，冷却结晶、水洗涤过滤提取硫氰酸铵等三次加热蒸发浓缩过程。粗制产品再结晶得到合格产品,另外还包括真空泵系统。•本工艺方法的特点是：采用活性炭脱色，预加热分解多硫化物脱单质硫。真空蒸发浓缩，冷却结晶水洗涤结晶提纯产品。脱色釜氨水槽中间槽中间槽浓缩釜浓缩釜冷凝冷却器冷凝冷却器冷凝冷却器废液活性炭活性炭过滤器过滤器过滤器杂质杂质结晶槽结晶槽硫代硫酸铵过滤器压缩空气结晶水硫氰酸铵压缩空气放散口真空管线冷凝氨水LOGO