馮仁慶 王彬（兗礦魯南化工有限公司， 山東 滕州 277527）

兩種原料氣常壓栲膠脫硫工藝的比較

馮仁慶 王彬（兗礦魯南化工有限公司， 山東 滕州 277527）

從常壓栲膠脫硫工藝的流程和工藝參數(shù)方面，分別介紹了兗礦魯南化工的粗煤氣常壓栲膠脫硫工藝和明水大化的半水煤氣常壓栲膠脫硫工藝，并對兩種工藝做了簡要的分析和對比。

原料氣；常壓栲膠脫硫；對比

使用堿性栲膠水溶液，從氣體中脫除H2S的工藝過程，稱之為栲膠法脫硫。栲膠是由許多相似的酚類衍生物組成的復(fù)雜混合物，商品栲膠中主要含有丹寧，非丹寧及水不溶物等。由于栲膠含有較多、較活潑的基團(tuán)，所以有較強(qiáng)的吸氧能力，在脫硫過程中起著載氧作用。

在將栲膠配成堿性溶液并加空氣處理后，丹寧發(fā)生降解，同時膠體大部分被破壞。在脫硫工藝過程中，上述酚類物質(zhì)經(jīng)空氣再生氧化而成醌態(tài)，因其具有較高的電位，故能將低價釩氧化為高價釩，進(jìn)而將吸收在溶液中的硫氫根氧化，析出單質(zhì)硫。

1 粗煤氣常壓栲膠脫硫工藝概述

（1）概述：兗礦魯南化工有限公司目前采用國內(nèi)先進(jìn)的固定層連續(xù)富氧造氣技術(shù)，利用焦炭與CO2、O2的混合氣進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，制造出的粗煤氣經(jīng)預(yù)脫硫工段栲膠堿性溶液預(yù)脫硫、脫硫脫碳工段NHD溶液物理吸收H2S、CO2、COS等有機(jī)硫，生產(chǎn)純度大于96%、硫含量小于0.2PPm的精制CO氣，送往醋酸車間作為生產(chǎn)醋酸的原料氣。其中氣體凈化預(yù)脫硫工段采用栲膠脫硫工藝，利用化學(xué)吸收法吸收H2S、部分吸收COS，脫硫富液經(jīng)再生槽再生后，產(chǎn)生的硫泡沫送往脫硫真空過濾機(jī)副產(chǎn)硫膏，濾液與脫硫貧液混合回系統(tǒng)循環(huán)使用。

（2）工藝氣流程：粗煤氣氣柜→靜電除塵器→羅茨風(fēng)機(jī)→洗氣塔→脫硫塔→洗氣塔→靜電除塵器→壓縮機(jī)

（3）工藝液體流程（脫硫液）：預(yù)脫硫塔→液封槽→富液槽→富液泵→再生槽→貧液槽→貧液泵→脫硫塔

2 半水煤氣常壓栲膠脫硫工藝概述

（1）概述：山東明水大化集團(tuán)有限公司采用無煙煤為原料，將蒸汽和空氣一起吹入煤氣發(fā)生爐中，在送風(fēng)階段，將空氣通過燃料層以提高床層溫度；在制氣階段，將空氣與水蒸氣通過高溫燃料層而制得半水煤氣。半水煤氣送至預(yù)脫硫工段進(jìn)行脫除H2S。該廠栲膠脫硫工藝目前有兩套系統(tǒng)，分別為低壓（工作壓力0.7MPa）栲膠脫硫和常壓栲膠脫硫（工作壓力45kPa），處理的氣量為60000m3/h，系統(tǒng)的工藝流程與魯南化工常壓脫硫工藝流程類似。

（2）工藝氣體流程：半水煤氣進(jìn)入氣柜，再經(jīng)活性炭過濾器，進(jìn)入電除焦油器，再進(jìn)入噴淋塔（即洗氣塔），再進(jìn)入預(yù)脫硫塔，再經(jīng)過噴淋塔降溫后，經(jīng)電除焦油器后送至后工序。

（3）工藝液體流程：貧液進(jìn)入預(yù)脫硫塔，脫除H2S后，富液進(jìn)入富液槽，經(jīng)富液泵進(jìn)入再生槽，再生后的貧液進(jìn)入貧液槽，經(jīng)貧液泵再經(jīng)預(yù)脫硫塔循環(huán)使用。

3 兩種工藝的部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比

（1）明水大化采用煤炭生產(chǎn)半水煤氣，系統(tǒng)處理氣量為60000m3/h，主要?dú)怏w成分CO含量30%，CO2含量7%，H2含量65%，羅茨風(fēng)機(jī)入口壓力大于1kPa，羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力小于50kPa，預(yù)脫硫塔出口壓力40～45kPa，脫硫塔前H2S小于2.0g/m3，脫硫塔后H2S為80～150mg/m，溶液循環(huán)量750m3/ h，溶液中懸浮硫約0.5g/L，脫硫液栲膠濃度為1.6～2.2g/L，碳酸鈉5～8g/L。

（2）兗礦魯南化工采用焦炭和CO2、O2反應(yīng)生產(chǎn)粗煤氣，系統(tǒng)處理氣量為27000m3/h，主要?dú)怏w成分CO含量65%，CO2含量33%，H2含量2%，羅茨風(fēng)機(jī)入口壓力大于0.4kPa，羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力小于43kPa，預(yù)脫硫塔出口壓力28～32kPa， 脫 硫塔前H2S小于0.6g/m3，脫硫塔后H2S為0～110mg/m，溶液循環(huán)量700m3/h，溶液中懸浮硫約0.2g/L，脫硫液栲膠濃度為1.5～2.0g/L，碳酸鈉4～7g/L。

4 兩種工藝的評價

①由于明水大化的造氣工藝與兗礦魯南化工的造氣工藝不同，所以進(jìn)入預(yù)脫硫系統(tǒng)的介質(zhì)也不同，半水煤氣與粗煤氣中的CO2、CO含量相差明顯。而氣體中CO2含量高低對溶液再生、溶液組分的穩(wěn)定等影響比較明顯。

②明水大化工藝流程中，氣柜出口至預(yù)脫硫入口增加了活性炭過濾器，可以有效的攔截氣體中的粉塵雜質(zhì)，而兗礦魯南化工流程中缺少活性炭氣體過濾器。

③羅茨風(fēng)機(jī)的壓力大小對系統(tǒng)壓差和運(yùn)行周期長短影響比較明顯。明水大化預(yù)脫硫塔后的壓力為45kPa，而兗礦魯南化工預(yù)脫硫塔后的壓力僅為30kPa，壓力較低，對溶液的吸收和再生能力影響比較明顯。

④再生槽的高度對溶液的再生影響較大，明水大化的再生槽筒體高度約為7米，而兗礦魯南化工再生槽高度筒體在2007年系統(tǒng)擴(kuò)產(chǎn)改造過沖中加高，目前筒體高度近10米。由于筒體高度增加，導(dǎo)致再生槽底部噴射形成的硫泡沫在上升過程中部分破裂，再生效果不理想。

5 結(jié)語

通過對兩種原料氣常壓栲膠脫硫工藝的比較，結(jié)合兩種工藝主要設(shè)備的現(xiàn)狀，在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上優(yōu)化工藝指標(biāo)，對比分析，調(diào)優(yōu)溶液組分，則可延長常壓栲膠脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行周期。

［1］劉國學(xué)，商澗山，等.常壓栲膠脫硫存在的問題及改造措施［J］.化工生產(chǎn)與技術(shù)，2004，（6）:39-41.

［2］李良，李連豹.半水煤氣常壓栲膠脫硫系統(tǒng)運(yùn)行總結(jié)［J］.氮肥技術(shù)，2009，（6）:17-18.

［3］任衍廣.栲膠法常壓脫硫改造小結(jié)［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（23）:98.