湿法脱硫的几种化学工艺

李海洋

摘 要：在我国积极倡导绿色工业、循环经济和节约型社会的政策号召下，为了提高工业生产中煤炭的利用效率，降低对空气的污染，对煤气进行脱硫处理已经成为比较常见的做法。随着科技的快速发展，我国在煤气净化湿法脱硫方面取得了一定的成果，形成了比较稳定的化学工艺技术，能够有效的去除煤气中的焦油、氨、萘、苯、硫等物质，在提高生产效率的同时，又能够有效的改善空气质量，对促进我国工业的发展具有重要的意义。

关键词：煤气；脱硫；工艺；HPF脱硫法；栲胶脱硫法；环丁砜脱硫法

对煤气进行脱硫处理，是净化煤气的重要内容。在含硫量较多且生产规模较大的情况下，一般会采用湿法脱硫化学工艺技术。湿法脱硫主要是利用液体将硫化物从煤气中分离出来加以富集，然后再通过解析生成H2S富气或者通过催化氧化后转化为单质硫或者硫酸。湿法脱硫化学工艺的投资较大，动力消耗较高，但是装置的占地较少，溶剂还可以连续重复使用，操作环境较好，所以在煤气净化地较少，溶剂还可以连续重复使用，操作环境较好，所以在煤气净化中得到广泛应用。现阶段，在煤气净化湿法脱硫工艺中，比较常用的主要有HPF脱硫法、栲胶脱硫法以及环丁砜脱硫法三种，下面对此进行简要分析。

1 HPF脱硫法

1.1 HPF脱硫法分析

HPF法脱硫工艺是以煤气中的氨为碱源，脱硫液在吸收了煤气中硫化氢后，在复合催化剂HPF的作用下氧化再生，最终将硫化氢转化为元素硫得以除去，脱硫液循环使用。HPF法具有设备简单、操作方便稳定和脱硫效率高等特点，已在许多焦化企业得到推广应用。对规模比较大的煤气进行一次脱硫一般会选用湿法脱硫工艺，因为同时该方法又分为湿式氧化法、物理吸收法、化学吸收法和物理化学吸收法。根据煤气处理的先后顺序又分为前脱硫和后脱硫两个工艺。前脱硫主要是先进行脱硫工段，该阶段完成后再进行氨和粗苯等化学产品的回收，通常将煤气含有的氨作为碱的来源，并以PDS作为催化剂，这样做能够有效降低煤气中H2S气体对相关设备的腐蚀。该环节中的煤气H2S的浓度若超过20mg/m3以下，则需要对煤气进行二次脱硫，以保证煤气中硫的浓度符合要求。后脱硫主要是先采取措施对煤气中氨和粗苯等化学产品进行回收，然后再进行脱硫处理，这时的碱源主要来自于外加的碳酸钠，选用ADA作为催化剂，一次脱硫之后H2S的浓度就会降到标准以下，因此，可以直接供城市煤气。

1.2 HPF脱硫工艺的流程

HPF脱硫法在我国应用广泛，HPF脱硫指对传统脱硫技术的创新，将HPF当做脱硫催化剂运用到煤氣脱硫过程中去，大大提高了我国煤气脱硫的质量，并且保证了废气排放的清洁度。HPF脱硫工艺主要包括以下三个步骤：第一，煤气降温。从焦炉中排放出的煤气一般都带有着一定的温度，其不利于脱硫工作的展开，因此在进行脱硫之前，需要先对煤气进行降温。这一工作通常在预冷塔内完成，通过对其进行一定的制冷处理，降低煤气的温度，从而满足脱硫的要求。第二，煤气的脱硫。降温后的煤气，开始进入正式的脱硫程序，首先其要进入脱硫塔中，在脱硫塔中借助化学制剂对其进行脱硫工作，将其内部的H2S等硫化物以及氨化物置换出俩。在这一过程中会产生一定的化学反应，因此一定要确保脱硫塔内的密闭性，保障周围工作人员的人身安全。第三，再生循环。煤气在进行完脱硫后进入脱氨、脱苯阶段。刚刚对煤气进行脱硫的化学液体中含有大量的硫化物，这部分液体将进入再生塔中，工作人员向其中加入HPF制剂与其产生化学反应，并通过一系列的物理作用，使得脱硫液体再生继续使用，而存在于液体中的硫化物也被分离出来以泡沫的形态自流入泡沫槽中，等待进一步的固化处理。

2 栲胶脱硫法

2.1 栲胶脱硫法概述

栲胶脱硫法是湿法脱硫工艺的一种，在焦化厂的煤气脱硫中应用的比较广泛，并且具有较好的脱硫效果。栲胶脱硫法主要是利用碱性栲胶的水溶液对来吸收煤气，一般会在半水煤气或者焦炉气中的H2S使用，以栲胶和矾为载体和催化剂，将H2S转化为单质硫，从而达到脱硫的目的。而反应后的栲胶溶液经过再生槽再生，还能够重新循环使用。

2.2 栲胶脱硫方法的优缺点

栲胶脱硫法的优点是脱硫效率较高，通常可以达到98%以上，并且析出的硫易于浮选和分离，在操作上比较简单；因为栲胶资源比较丰富，所以对于使用量较大的脱硫工艺而言成本较低，且没有毒性，在气体的净化度以及硫回收率等方面都具有较高的效果；栲胶溶液的活性较好，并且在性能上比较稳定，不会发生硫磺堵塞脱硫塔的现象，溶液的组成相对比较简单。

虽然栲胶脱硫法的优势比较明显，但是在实际应用中也存在一些局限性的问题。栲胶脱硫溶液在使用过程中具有较强的选择性，在条件适宜的情况下，能够将CO2原料气中的H2S降至很低，但是溶液吸收了CO2，所以溶液的PH值会有所降低，从而影响脱硫效率，且脱硫的精度较低。此外，使用栲胶脱硫法的设备较大，可以处理的气量较小，脱硫后所得的硫磺纯度不高，不利于加工。

3 环丁砜脱硫法

3.1 环丁砜脱硫法概述

环丁砜法是一种理化吸收法。溶液由化学吸收溶剂烷基醇胺、物理吸收溶剂环丁砜和水混合而成。可使用的烷基醇胺包括MEA、MDEA及DIPA。一般采用浓度较高的醇胺溶液，而环丁砜与水的比例按其用途确定。此法可以用于煤气工艺气体的净化。

3.2 环丁砜脱硫法的优缺点

环丁砜脱硫法对于吸收的溶液可以降低表面的张力，从而能够有效抑制溶液起泡；环丁砜是一种缓蚀剂，能够缓解吸收溶液的腐蚀性，从而减少对设备的腐蚀；溶液在受热后性能上比较稳定，所以可以长久保持质量。但是在实际使用时，此种方法也存在一定的缺点。因为环丁砜吸收芳烃的能力较强，所以在原料气中的重烃和芳烃的含量较高时，在进行脱硫工艺之前，应该将重烃或者芳烃去除。

结束语

对煤气进行脱硫处理，是我国工业发展的需求，是社会发展的必然趋势。随着科学技术的发展，对煤气进行的脱硫工艺也在不断的发展，脱硫效率逐渐提升，在促进工业生产，减少空气污染方面发挥了重要的作用。在煤气脱硫处理工艺中，应该根据实际生产情况，结合费用、生产流程以及脱硫目标而有针对性的选择适宜的脱硫工艺，从而保证煤气脱硫效果。在科学技术快速发展的形势下，煤气湿法脱硫工艺会不断的改善，为促进工业生产发展创造有利的条件。

参考文献

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