焦化副产粗硫磺的资源化回收利用
2021-02-28牛江舸
硫酸工业 2021年12期
牛江舸,秦 赢
(中国恩菲工程技术有限公司,北京100038)
焦炉煤气是一种重要的工业原料,主要由氢气和甲烷组成,多用于合成甲醇、合成天然气、发电、燃烧、制氢等方面。炼焦所用的煤炭中w(S)在0.5%~1.2%,炼焦生产过程中20%~30%的硫元素会进入焦炉煤气中,最终形成硫化物[1]。在这些硫化物中,硫化氢占比超过90%。硫化氢会对设备产生强烈的腐蚀,因此焦炉煤气在使用前必须脱除硫化氢。
1 焦化厂硫回收工艺
20世纪70年代托普索公司开发了湿法硫酸(WSA)工艺,对于φ(H2S)5%~80%的焦炉煤气,直接将其中的硫化氢氧化成二氧化硫,再一步氧化成三氧化硫,最终冷凝得到w(H2SO4)约为97%的浓硫酸,硫回收率超过98%[2]。但该方法只适用于硫化氢浓度较高的工况,且装置投资较高,产品硫酸的利用受到市场影响,因此脱硫仍然是首选的硫回收工艺。
目前脱硫主要分为干法脱硫和湿法脱硫两种。干法脱硫使用的主要原料是氢氧化铁和活性炭,由于干法脱硫占地面积大,脱硫过程中会造成二次污染,且脱硫剂需要定期更换,因此干法脱硫多用于湿法脱硫后的精脱硫。焦炉煤气的脱硫一般优先选择湿法脱硫工艺。湿法脱硫一般使用液态脱硫剂与硫化氢发生氧化还原反应,从而达到脱除硫化氢的目的。目前国内采用的工艺主要有PDS法、HPF法、ADA法、FRC法和TH法等,使用较多的是PDS法和HPF法。
1.1 PDS法
PDS法使用双核酞菁钴磺酸盐为催化剂,使用焦炉煤气中含有的氨或者外加碳酸钠进行反应,对脱硫的全过程都可以进行催化控制。……
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