煤气净化湿法脱硫的化学工艺探究

姚春梅

(山西焦煤集团五麟煤焦开发有限责任公司，山西汾阳032200)

0 引言

为了达到煤气净化的目的，通常需要对其进行脱硫处理，而脱硫技术一般可以分为干法和湿法两种，目前在实际生产过程中比较常用的是湿法脱硫。HPF 脱硫技术是湿法脱硫中的一种，其具有着较高的精确度，受到广大职工的认可。简单地说，HPF 脱硫的核心内容就是先用一定量的液体将煤中的硫化物分离出来并加以富集，然后经过一系列的流程将其转化成硫酸或单质硫。通常情况下，湿法脱硫适用于含硫量比较高的情况，具有装置占地少、操作便利、不污染环境的优点。

1 HPF 脱硫概述

对于规模比较大的煤气所进行的一次脱硫通常会选用湿法脱硫工艺，而且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被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，该阶段完成之后再进行氨和粗苯等化学产品的回收，我们通常采用煤气自身含有的氨作为碱的来源，并以栲胶和PDS 作为催化剂，这样做可以有效的降低煤气中H2S 气体对相关设备的腐蚀。上述环节之后，煤气中H2S 的浓度不可能达到20 mg/m3以下，这时就需要对煤气进行二次脱硫，以确保煤气中硫的浓度满足规范要求。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。20 世纪80 年代以来，湿法脱硫技术在我国得到快速发展，并对其很多化学工艺都进行了创新，而HPF 脱硫的出现也成功地取代了传统化学制剂的地位，成为了新一代煤气脱硫首选催化剂。

1.1 HPF 脱硫的工艺流程

HPF 脱硫法最近几年在我国得到了广泛的应用，其是由我国企业自主研发的一种煤气净化脱硫技术，对我国煤气脱硫技术的发展有着重要的意义。简单来说，HPF 脱硫是对传统脱硫技术的一次创新，其在传统脱硫的基础上进行一定的改革，开创性地将HPF 当做脱硫催化剂运用到煤气脱硫过程中去，有效地提高了我国煤气脱硫的质量，保证了废气排放的清洁度。就HPF 脱硫工艺而言，包括以下几个步骤:①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，应先将煤气进行降温。这部分工作一般都会在预冷塔内完成，通过对其进行一定的制冷处理，降低煤气的温度，以满足脱硫的要求。②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来。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。③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状的形态自流入泡沫槽中，等待进一步的固化处理。

1.2 HPF 脱硫工艺的特点

我国近几年来一直对煤气的净化处理工作十分重视，以期通过对煤气的净化达到保护大气环境，改善空气质量的目的。因此，煤气脱硫技术的应用一直是我国有关部门关注的重点。随着现代科技的不断发展，煤气脱硫技术层出不穷，并各具优点，而HPF 脱硫技术之所以可以成为煤气脱硫技术中的佼佼者，其主要就在于其综合了多项技术的优点，并对一些技术中的缺点与不足进行了有效的完善，进一步满足了现代煤气脱硫工作的要求。具体来说，HPF 脱硫技术具有以下几个方面的特点:①脱硫效率比较高。与一般的脱硫技术相比，HPF 脱硫技术采用了新工艺、新技术，通过与煤气中硫化物进行有效的反应对煤气中的硫元素进行有效的吸出，其效果要高于一般的脱硫技术，更加有利于提高废气排出的质量。②该工艺技术发展比较迅速，操作起来比较稳定，而且相关设备及零件在国内就可以买到，是如今市场上比较理想的一种脱硫脱氰工艺。虽然其仍存在着一定的发展空间，但在国内已经处于领先水平。

2 HPF 脱硫技术应用过程中应注意的问题

HPF 脱硫技术在我国仍处于推广阶段，有关人员在对HPF脱硫技术进行应用的过程中，经常会出现一些技术上的失误，影响煤气脱硫工作的正常进行。鉴于此，有关工作人员应积极地对HPF 脱硫技术进行深入的了解，对HPF 脱硫技术应用过程中容易出现的问题引起注意。

2.1 重视技术管理，控制盐类积累

在对煤气进行脱硫的过程中主要运用的是化学方法，因此在不断的化学反应过程中，经常会产生大量的盐类。这些盐一般会存留在脱硫液中，随着脱硫液的不断循环使用，盐会不断的积累。从理论的角度讲，少量的盐类物质并不会对煤气的脱硫产生影响，但当脱硫液中的盐类超过一定限度时，就会降低脱硫液的脱硫效果，影响煤气脱硫工作的质量。因此，工作人员在实际的工作中应对脱硫液中的盐类含量进行有效的控制，保障煤气脱硫工作的顺利进行。

2.2 注重温度的控制

温度与煤气的脱硫有着密切的关系，要想有效地运用HPF脱硫技术，首先就要控制好煤气与脱硫液的温度，保证二者的温度可以满足脱硫反应的需要，促进脱硫反应的有效发挥。一般来说，煤气的温度要保持在25℃ ～35℃之间，而脱硫液的温度要较煤气温度稍高，保持在35℃ ～40℃之间。工作人员在操作中应时刻注意这两种温度的控制，避免因温度出现偏差而影响煤气脱硫的质量。

2.3 严格控制再生时间

在进行HPF 脱硫的过程中，有些环节对时间有着严格的要求，例如煤气脱硫过程中的再生环节。再生环节是煤气脱硫过程中的结尾环节，同时也是煤气脱硫过程中最重要的环节之一，包含了HPF 脱硫的核心技术。在这一过程中，脱硫液在再生塔中要完成与硫元素的分离工作。为了保证分离工作的正常进行，工作人员应严格把握压缩空气的注入与持续时间，确保脱硫液与硫元素的有效分离。

2.4 注重脱硫效率的提高

虽然HPF 脱硫技术比一般脱硫技术的脱硫效率要高，但是由于受到环境、设备等多方面的影响，在实际的工作中经常会出现一些情况，阻碍HPF 脱硫技术作用的发挥，影响脱硫效率的提高。其中最明显的问题就是煤气中的杂质问题。煤气中的成分复杂，其中不仅包含了硫、氨等元素，还存在一些其他的杂质。这些杂质对煤气的脱硫工作造成了阻碍，影响了脱硫液与煤气中硫化物的反应，造成脱硫效率的降低。因此，工作人员在今后的工作中应积极地对HPF 技术进行完善，有效地对煤气中的杂质进行过滤，保障煤气脱硫的效率。

3 结语

综上所述，由于煤气中的H2S 是一种有毒气体，因此，相关企业应采取措施除掉其中的H2S，提高煤气的质量，减少环境污染。鉴于在煤气净化过程中一些企业采用HPF 脱硫工艺，在煤气脱硫方面取得了不错的效果，因此，有关部门应对HPF脱硫技术进行大力地推广，在我国有关企业中进行普及，推进我国煤气净化水平的提高。

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