论文部分内容阅读
摘 要：当今社会，环保已经成为社会发展的重要主题，国家对于环保事业越来越重视。在煤化工的生产过程中，难免会出现对于环境的污染情况，原煤里面具有相当含量的硫，在经过了重重加工之后内部构造发生转变，产生了硫化氢，如何处理含硫气体是解决污染的重点。事实证明，以往传统的硫回收装置已经不能适应现代的脱硫需求，包括在尾气的处理方面也需要更多新型的工艺技术进行支持，本文会针对相关理论知识以及实际经验对硫回收装置和尾气处理现状进行分析，同时找出符合当前社会现状的改造工艺。关键词：煤化工 硫回收 尾气处理 工艺现如今，社会经济高速发展，人们生活水平飞速提升，有关环保方面的知识与意识也逐渐深入人心。环境保护关系到国计民生，关系到社会经济的可持续发展，其内容几乎涵盖了社会活动的各个方面，尤其是现代化工业活动中，更需要时刻注意环境保护，最大程度的降低化学工业过程中带来的环境污染，煤化工是一项与环保息息相关的工程，其在运作过程中必须要加强对于环境的保护，目前已经得到了人们的重视，在现代化社会需要利用先进的技术手段对含硫气体进行处理，从而降低在煤化工生产工艺过程中由于硫化氢等物质对环境的破坏作用。硫回收装置就是利用化学的方式对硫化氢以及SO2等物质进行处理，同时将尾气进行达标处理，能够在安全无污染的范围内排放。一、煤化工硫回收装置尾气处理现状煤化工目前已经得到了长足的发展，其各种相关工艺水平都得到了大幅度的提高，随着煤化工技术以及设备的不断更新换代，对于硫回收工艺也提出了更高的要求，煤进行气化处理后会含有大量的硫物质，并且其中的构成比较复杂，硫回收相关工艺必须更加精确与先进。传统的硫回收方式有多种，其中克劳斯工艺需要进行创新改进，同时还要进一步加强硫回收工艺中关于尾气处理的部分，将其大量的应用到煤化工中，下面介绍几种目前比较流行的带有尾气处理技术的硫回收方式。1.Super claus以及Euro claus硫回收工艺。首先是超级克劳斯工艺，是对传统的克劳斯进行的改良，在工艺的末尾加入了部分氧化反应装置，利用氧化手段以及催化剂的控制，最终把硫化氢转变成为硫磺，硫磺的回收率能够达到88%左右。在这一过程中并不会严格的要求硫化氢以及二氧化硫成二比一的比例，硫化氢占比大于二氧化硫就可以，因此技术方面的压力大大减轻了。其次是超优克劳斯工艺，不同于超级克劳斯工艺，它加入了加氢反应器，将其布置在部分氧化反应器之前，将这一程序中的所有含硫气体全部转换为H2S，然后再进行后续的氧化工艺，此时硫单质的回收率大概在95%左右。当硫化氢的浓度在30%以下的时候，超级克劳斯工艺会使用纯氧作为燃料，整个过程一般会通过燃烧室等燃烧装置完成。2.低温克劳斯硫回收工艺。低温克劳斯硫回收工艺指的是在硫的露点温度以下进行操作，包括MCRC工艺、萨弗林工艺以及CBA工艺等等。2.1 MCRC工艺。MCRC工艺强调克劳斯硫回收装置与尾气处理相结合，是由加拿大公司提出的一种新型硫回收方法。大致步骤分为两种，其中三级转变装置的硫磺回收率在97%-98%，四级转变装置的硫磺回收率达到了99%。2.2萨弗林工艺。我国目前已经引进了Sulfreen工艺，这种新型的工艺技术是由鲁奇公司研究，现如今在世界范围内已经得到广泛的应用。Sulfreen包括三种吸附反应器，每一种都处于装置操作过程中的不同阶段。在吸附阶段，吸附反应器会吸收裝置尾气，内部空间温度大概在150摄氏度以下，硫化氢以及二氧化硫等含硫气体会产生克劳斯反应，最终通过催化剂作用形成硫磺，而后硫单质会与催化剂进行接触，形成吸附反应。经过处理之后的尾气温度大概在130摄氏度左右，燃烧之后放空。在再生阶段，通过加热阶段的再生，将吸附阶段处理的尾气通过特殊装置进行压力控制，利用加热装置将其提升到300摄氏度，让液体硫物质与催化剂进行分离，经过冷凝之后能够形成循环使用的再生气流。最后进入到冷却阶段。二、两种改造工艺分析在煤化工工业中，其产生的酸性气具有下列特性。首先是其内部的气体构成十分复杂，含量比较大的包括碳氢化合物类、Ammonia类、含硫化合物类，另外还有很多杂质，其中包括氧硫化碳、氰化氢、甲醇等等。其次，煤化工酸性气浓度较低，Lurgi、Linde公司的低温甲醇洗工艺以及一些中国的NHD法脱酸性气体工艺技术操作之后产生的酸性气浓度都很低，大部分都在15%到25%之间，并且气体总量很少。同时装置设备的规模也偏小。这些都是煤化工工业中的酸性气特点。通过这些特点的分析，再结合实际情况以及装置成本等等考量，现如今的煤化工硫回收装置大多采用了超级克劳斯工艺或者超优克劳斯工艺，不过当前我国出台了新型的石油工业排污法，从法律上规定了排放限制，超级/超优克劳斯工艺已经不符合国家法定标准，必须积极寻求新型的改造工艺。1.克劳斯与氨法脱硫工艺相结合。现代的氨法脱硫工艺已经逐渐成熟，大部分氨法脱硫厂家已经能够把尾气里的二氧化硫排放值减少到每立方米90毫克，另外还有一部分在应用中的烟气氨法脱硫工艺已经可以把尾气里面的二氧化硫排放限值降低到每立方米40毫克。所以能够通过多方面考虑，将氨法脱硫与传统的克劳斯脱硫技术相结合，这种新型的克劳斯+氨法脱硫工艺能够对现有的煤化工脱硫产生有利的影响，其出发点主要是改造克劳斯工艺，大致的步骤如下：首先是将克劳斯工艺产生的尾气进行燃烧，从而进行余热回收，并且进行压力增强处理，然后就可以进入到工业吸收塔中洗涤降温、二氧化硫吸收、祛除雾化气体，经过吸收塔的处理后形成净尾气排放。其次，通过上一步产生的（NH4）2SO3溶液进行氧化处理，形成具有一定浓度的硫酸铵，由此再经由烟气氨法脱硫装置进行操作。通过克劳斯工艺与烟气氨法脱硫工艺的充分结合，最终尾气的二氧化硫排放至减少到了每立方米90毫克左右，完全符合我国的国家法定标准。2.零排放处理技术。当前我国大多数的煤化工企业采用低温甲醇洗工艺进行净化，此技术可以祛除工艺气里的硫化氢、二氧化碳酸性气，另外通过压缩技术能够提升酸性气中的硫化氢浓度，使之最终达到30%-40%。根据这些内容，可以尝试把传统的克劳斯工艺进行改造，利用加氢技术把克劳斯工艺装置尾气内部的硫化氢以及二氧化硫进行加氢处理，从而使二氧化硫以及其他有机硫全部转化为硫化氢，通过低温甲醇洗系统产生循环再生效果，实现硫化氢的零排放目标。三、结语环保事业与社会以及个人是息息相关的，为了地球这个美好的家园以及人类未来的可持续发展，世界各国人民都在做着共同的努力。现如今，人们环保意识得到了切实的加强，各项社会活动都需要严格遵循环境的保护条例。目前国内外针对硫回收率以及硫化合物排放等情况不断做着讨论，对于硫回收技术水平的要求越来越高，传统的硫回收技术已经不符合国内外对于环境保护的标准，需要在原有的工艺水平基础上不断开发新型工艺。相关的政府部门以及企业需要加大重视，增加资金投入不断改造硫回收装置，根据自身的实际情况选择合适的硫回收技术，从而不断完善煤化工硫回收装置以及尾气处理，为环保事业做出一定的贡献。参考文献：[1]陈赓良，李劲.对降低尾气处理装置S02排放的认识与建议[J].石油与天然气化工，2014，43（3）：217-222. [2]张明成，蒋保林.煤化工项目硫回收工艺技术分析[J].广东化工，2011，38（9）：173-174.