环境保护和硫资源冯元琦

硫酸工业1993年第2期环境保护和硫资源冯元琦1前言酸雨是空气污染的标志之一。酸雨主要由硫氧化物和氮氧化物衍生的酸形成。例如,煤中的硫通过燃烧生成50:,从烟囱排人大气,在大气中又被逐渐氧化,并与水反应生成硫酸烟雾。这种烟雾遇雨而下,即为酸雨;又可随风飘移,使污染漫延到更广泛的地区。因此,世界各国都在致力于减少或消除酸雨,变废为宝,回收资源。迄今已取得一定进展。2Cansolv烟道气脱硫法美国联合碳化物公司开发了从烟道气中脱除50:的Cansolv新技术,代替了长期以来用石灰石脱除烟道气中50:的传统方法。Cansovl法采用专用的可加热再生的有机胺盐作为吸收剂,由于吸收反应的可逆性,免除了大量废渣浆的运送和埋填。有机胺盐溶液从吸收塔塔顶喷下,与烟道气中的50:反应;形成的富液进入再生塔,经加热后,50:释放出来,可加工成硫磺或硫酸。再生后的贫液返回系统。Cansolv工艺可脱除烟道气中”%的50:,而传统的石灰石法只能脱除70%~90%。另外,aCnsovl装置的占地面积比石灰石法小20%,投资省30%,操作费少30%~60%。加章大逊柯公司1991年采用aCnsolv法处理燃烧含硫7%的石油焦的锅炉烟道气,气量1200om,/h。aCnsovl技术适用于工业系统和发电厂,以及夭然气加工、催化裂解、金属冶炼、硫酸厂等。3KruppKoppers焦炉气脱硫法工业炼焦时,配煤中的硫约有25%一30%以H声形态转入焦炉气中。在我国,随炼焦煤种的不同,焦炉气中的硫化氢含量一般为:洗苯塔前45~609/m,,洗苯塔后4.。~5.59/m,。为了利用焦护气,需按不同用途的要求进一步脱硫。如用于冶炼优质钢时,允许硫化氢含量1~29/m3,冶炼一般钢时为2~39/m,,用作化工原料气时为l一Zmg/m,,用作城市煤气时要求低于Zomg/m,。目前我国焦化厂焦炉气脱硫的方法主要有三种:干法脱硫,采用氢氧化铁为脱硫剂,使硫化氢生成FeZS:和FeS;砷碱法脱硫,采用砷碱溶液为吸收剂,脱除硫化氢并获得元素硫;改良A.D.A法,是湿法脱硫的一种,脱硫率达”%以上。德国KruppKoppers公司开发的VA-CASULF脱硫法和VACASOULF脱硫法,已进入商业阶段。1991年11月该公司向德国Fursfenhausen焦化厂交付焦炉气脱硫装置,采用VACASULF法(图l)脱硫,获得30000m,/h的低压含H:50.59/m,的焦炉气和60000m,/h的含HZSZmg/m,、1.3MPa的城市煤气,并用湿式催化法(weteata一ysisProeess)生产高纯度硫酸(图2).VACA-SULF法采用含钾水溶液进行洗涤脱硫。该公司于1991年7月13日与中国河北机械进出口公司签订合同,承接唐山焦化厂焦炉气处理工程,并提供设备,其处理能力为3200om`/h。1991年11月26日又与台湾高雄钢铁公司签订了合同,提供loso00m,h/焦炉气脱硫和脱氨装置。这两套装置均采用AMASULF法(图3),用含氨水溶液进行脱硫,使焦炉气的含硫量降至0.59/m,。配合Phosam厂扩建而设置的焦炉气处理装置,代替原有的脱氨设备,采用COMBI-硫酸工业1993年第2期卜卜——习习自一一占占甲甲仁仁之之「「一一一一一一沐沐沐沐沐沐沐沐「「一一一一阵阵泛泛泛泛泛泛片片片片片片片门门『『一一一一一一曰曰曰曰曰曰曰曰厄厄之之之之之之口口口1.脱硫堆2.真空泵3.解吸槽4.H舀汽提塔酸性气锅炉水.吞蒸汽废气}}}}}}}}}}}))),………「「}}}}}}}}}}}}}lllllllllllllll.........{{{{{{{{{{lllllllll}}}}}」」」图2WSA一2硫酸生产装艾焚烧炉2.50:转化器3.硫酸冷凝器CLAUS法(图4)催化裂解除去焦炉气中的氨,并使气体中脱除的HZS转化为硫。其尾气返回到AMASULF装置。这套系统没有废气产生。此工程将子1993年末投产.以上这些例子说明,KruppKoppers的技术和装置能在焦化厂满足环境保护的要求。这个公司在近7年中,承担了n项焦炉气处理工程项目,其中包括8座脱硫装置,6座脱氨装置,6座CLAUS装置,3座硫酸装置和6座氨分解装置。所有装置均装备数控式的监测和控制系统.4结束语环境日益恶化的严竣事实促使“拯救地球”的呼声越来越高。减少污染、珍惜资源已为世界所共识。我国是硫资源曦乏的国家,而人口众多并在继续增长的现实又需要更多的硫资源。硫酸工业1993年第2期LLLLLLLLLLLLLLL一{}}}了了---------------------rrrrrrrrr~~~又又又又又又又又又又只只只只只只只只只只只一一一一一一一一一州州万万五五五五五五五五五五一一`一.......火火丫丫丫丫丫丫砂.、、、一一一一一一一一匕匕广广一一一d-...厂厂一一一一一一一一一一一只只只只只只只只只义义义义义义义义义义【【一一资资资资!引引!!!!!!!!!!!l_{{{IIIIIIIIIIItttllllllllllll___图3脱硫塔2,还原塔AMASULF脱硫脱氛装五3.游离氨汽提塔4.络合氨汽提塔5.脱氨塔仁仁又又了了了了了了---图4COMBICLAUS法硫磺生产装工1.Claus炉2、3.余热锅炉4.换热炉另一方面,我国燃料结构为煤、油、气并举,以煤为主,故排放污染较严重。因此,从燃烧气中,特别是燃煤废气中,回收硫资源,既利于资源利用,又利于环境保护,应作为我国的经济政策之一。