煤气净化湿法脱硫的几种化学工艺

Posted 2023-01-12 栲胶

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煤气净化中脱除硫化物的净化技术一般分为湿法和干法两种工艺。而随着现代煤化工项目的大型化，湿法脱硫精度的提高，干法脱硫已作为湿法脱硫后的精细净化环节。湿法脱硫的化学工艺是先用液体将硫化物从粗煤气中分离出来并加以富集，再通过解析生成H2S富气或催化氧化后转化为单质硫或硫酸。一般而言，湿法脱硫比较适用于气体中含硫高且处理量大的情况，其投资、操作费用高，动力消耗比较大。而溶剂可连续重复使用，装置占地较少，操作环境较好，对保护环境有利。
1、栲胶脱硫法
栲胶脱硫技术经过近些年的改进，目前，已在国内一些焦化厂普遍使用，并获得满意效果，新建装置应用在煤焦化装置的焦炉气脱硫。
1.1栲胶脱硫的化学反应机理
这种化学反映属于湿法脱硫，是利用碱性栲胶的水溶液吸收煤气，主要用于半水煤气或焦炉气中的H2S，借助栲胶和矾作为载体和催化剂将吸收的H2S转化为单质硫，发生吸收反应后的栲胶溶液利用空气在溶液再生槽中进行再生，再进入溶液循环槽重复循环使用。其脱硫反应机理如下：
1.2栲胶脱硫方法的优缺点分析
(1)栲胶脱硫法的优点：①不管是气体净化度、溶液硫容量、硫回收率等主要指标都可与改良ADA法相提并论，栲胶资源丰富、价格低廉、没有毒性、脱硫溶液成本及运行费用低，没有硫磺堵塞脱硫塔的问题。②脱硫溶液的活性好、性能稳定、腐蚀性小。栲胶本身是氧化剂也是钒的络合剂，脱硫溶液的组成比改良ADA法简单。③脱硫效率大于98%，析出的硫容易浮选和分离。
(2)栲胶脱硫法的缺点：①栲胶脱硫液具有很高的选择性，在适宜的条件下，它能从99%的CO2原料气中将200mg/m；的H2S脱除至45mg/m；以下，而因溶液吸收CO2后使溶液的pH值下降，使脱硫效率降低，且脱硫精度比较低。②设备较大，处理气量较小，得到的硫磺纯度比较低，对于加工不利。
2、烷基醇胺法
醇胺类脱硫脱碳溶剂在气体净化过程中应用较为广泛，尤其在天然气脱硫中的重要位置。目前广泛使用的醇胺类溶剂脱硫剂主要成分主要是MDEA。
MDEA属于叔胺，与其他烷基醇胺法相比，它对H2S吸收具有较高的选择性，不易降解，腐蚀性小，其吸收H2S与吸收CO2的速度之比为27，尤其适用于从高浓度的酸性气体中选择性吸收H2S。该法在煤化工项目中在中小型项目上有应用。由于硫的容入，其溶剂循环量比其他胺法小，投资和操作费用较低。
2.3MDEA脱硫方法的优缺点
3、环丁砜法
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。
3.1基本原理
3.2环丁砜法的优缺点
(1)环丁砜法的优点：环丁砜能降低吸收溶液的表面张力，抑制溶液的起泡倾向。同时它也是缓蚀剂，可以减轻溶液对设备的腐蚀；溶液受热后比较稳定，不容易变质。
(2)环丁砜法的缺点：环丁砜有吸收重烃，特别是芳烃的倾向，如果原料气中重烃和芳烃含量高时，气体进入脱硫工序前一定要先除去其中的重烃和芳烃。