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脱硫技术需解决六大问题


脱硫技术需解决六大问题
气体净化是化学工业生产中重要的工艺环节,特别是在化肥厂煤气粗脱硫和原料气二次脱硫及联醇、 联碱等变换气脱硫及碳化原料气精脱硫技术的广泛应用,大大优化了生产工艺过程。目前,在化肥、化工 行业的脱硫技术应用中,根据原料气中残留的 H2S、COS、CS2 的量,对精脱硫剂、水解催化剂、有机硫 净化剂进行有机组合,构成各种新的工艺流程。针对脱硫技术不断创新的同时在实际生产中遇到的问题, 有关专家提出,我国脱硫技术研究应注重以下六大关键问题: 湿法脱硫中的传质阻力问题 湿法脱硫受传质控制这一观点已得到确认,虽然 PDS(酞氰钴)脱硫方法的出现,显示出新型液相催化剂 的巨大作用,即加入少量 PDS 就能取得较好的脱硫效果,但这并不能否认过去湿法脱硫中强化传质的思 路有错,事实上近年开发的规整填料和垂直筛板塔等技术都强化了传质过程,在脱硫应用上有了新发展。 湿法脱硫的硫回收 我国化肥厂的脱硫设备不仅承担着净化气体的任务,同时还要将硫化氢转变为单体硫,但这一硫资源 回收率不高,不少被排放流失,而且塔内易形成硫堵,严重影响生产。过细的硫颗粒不易过滤回收,对填 料和器壁附着力也强。因此设法使硫粒子尽量变粗,脱硫液中悬浮硫尽量减少,将有助于该问题的解决。 合成氨生产链中硫化物变化规律 氨厂气体中的硫化氢和有机硫处于不断变化的环境, 目前我们对硫化氢的变化了解较多, 而对羰基硫、 二硫化碳的变化规律知之甚少。通过对氮肥厂变换、碳化、铜洗、氨分等各工序硫的变化分析,发现有机 硫除了在变换中水解转化而大幅降低外,在有氨性溶液或液氨同气体接触的过程中都不同程度地被脱除, 尤其对羰基硫更为显著,在碳化阶段存在着二氧化碳的“排代”作用,主塔出口有机硫浓度大增。由于低 温和气液接触良好,氨分对羰基硫具有优异的脱除功能。氨催化剂硫中毒可能更多是由二硫化碳所引起。 另外,在变换的热水饱和系统,少量硫化氢会进一步深度氧化而生成硫酸盐,影响食品级碳铵的生产。因此 揭示这个生产链中硫化物的变化规律应是研究方向之一。 合理选择脱硫、脱碳工艺 对于大氮肥厂,通过甲醇洗、NHD、MDEA、HS 等方法可同时脱硫脱碳,使 H2S、CO2 及有机硫脱至 很低浓度。而在中小氮肥使用煤制气的装置,气体中因含氧使情况更为复杂。由于干法脱硫剂硫容小,放 在脱碳前是不得已而为之,实际上脱碳前高浓度 CO2 影响脱硫,尤其是精脱硫。专家指出,在变换气的脱 硫中,干法、湿法应合理组合运用,以使费用最小,效果最优。 技术须不断完善 精脱硫存在流程长、硫容低、功能单一等不足,脱除微量硫化氢及有机硫若能在一个塔内进行,效益 会更好,同时还要加强对精脱硫剂脱除有机硫能力的研究。此外,脱除硫醇、硫醚、噻吩等技术的开发应

尽快进行。专家预计,全方位精脱有机硫化物的目标如能实现,常低温精脱硫工艺将有望全面取代以加氢 脱硫为核心的中温脱硫工艺。 精脱硫中的有机硫释放 在精脱硫中气体通过脱硫设备后,出现“放硫”即羰基硫出口浓度高于进口的现象,影响正常操作。 造成这一现象的原因在以下几点:CO2、COS 的竞争吸附;H2S 的吸收相对滞后,形成表面富集,与 CO2 反应生成 COS;脱硫剂过干或含氧过低,H2S 在表面富集,不能及时转化为单体硫,而导致 COS 的生成。 因此深入研究放硫机理,对优化工艺条件和改进精脱硫有着重要意义。 《中国化工报》2004.6.30 文/毕家立


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