煤气的净化.ppt

L/O/G/O煤化工工艺学煤化工工艺学5.9煤气的净化煤气的净化15.9.35.9.35.9.45.9.45.9.25.9.1脱除煤气中酸性气体的重要性脱硫方法的分类煤气的干法脱硫改良A.D.A法脱硫5.9.6萘醌法脱硫低温甲醇法脱硫5.9.55.9.52M 煤气净化的目的：煤气净化的目的：根据各种煤气的特点和用途，清除根据各种煤气的特点和用途，清除粗煤气中的粗煤气中的有害杂质有害杂质，使其符合用户使其符合用户的要求的要求，并尽可能，并尽可能回收其显热及有价回收其显热及有价值的副产品值的副产品。3气化炉和焦炉生产出的粗煤气，含有硫化物（主气化炉和焦炉生产出的粗煤气，含有硫化物（主要成分要成分H2S,占占90%以上），硫化氢的存在会以上），硫化氢的存在会严重严重腐蚀管道和设备腐蚀管道和设备，同时燃烧产物二氧化硫，同时燃烧产物二氧化硫对人体对人体有害、污染环境有害、污染环境。中国城市煤气硫化氢含量要求。中国城市煤气硫化氢含量要求低于低于20mg/m3,冶炼优质钢硫化氢允许含量为冶炼优质钢硫化氢允许含量为1-2g/m3,煤气用作合成气时硫化物的存在煤气用作合成气时硫化物的存在会使催化会使催化剂中毒剂中毒，因此煤气必须进行脱硫。，因此煤气必须进行脱硫。对于粗煤气中的二氧化碳，是否脱出根据用途决对于粗煤气中的二氧化碳，是否脱出根据用途决定，主要据于热值考虑。定，主要据于热值考虑。5.9.159.1脱除煤气中酸性气体的重要性脱除煤气中酸性气体的重要性脱除煤气中酸性气体的重要性脱除煤气中酸性气体的重要性41.脱硫技术有三大类型：脱硫技术有三大类型：原煤脱硫原煤脱硫，煤气脱硫煤气脱硫和和烟气脱硫烟气脱硫。其中，煤气脱硫在技术和经济上均优于其他两类。其中，煤气脱硫在技术和经济上均优于其他两类。2.煤气脱硫方法很多，大体分为煤气脱硫方法很多，大体分为干法脱硫干法脱硫和和湿法脱硫湿法脱硫，化，化学吸收和物理吸收法或两者兼之。学吸收和物理吸收法或两者兼之。3.干法脱硫干法脱硫可脱出有机硫和无机硫，脱硫程度高可脱出有机硫和无机硫，脱硫程度高，但，但脱硫脱硫剂再生较困难，需周期性生产脱硫剂，设备庞大，不宜用剂再生较困难，需周期性生产脱硫剂，设备庞大，不宜用于高硫煤气于高硫煤气，一般与湿法脱硫匹配作为二级脱硫使用。，一般与湿法脱硫匹配作为二级脱硫使用。4.湿法脱硫湿法脱硫可以处理含硫较高的煤气，脱硫剂为液体，便可以处理含硫较高的煤气，脱硫剂为液体，便于输送，可以再生同时回收硫元素于输送，可以再生同时回收硫元素。5.部分脱硫方法可脱出二氧化碳和氰化氢，如中和法和物部分脱硫方法可脱出二氧化碳和氰化氢，如中和法和物理吸收法。理吸收法。5.9.25.9.2脱硫方法的分类脱硫方法的分类脱硫方法的分类脱硫方法的分类5干法脱硫最初采用固态消石灰，后干法脱硫最初采用固态消石灰，后改用含氢氧化铁的脱硫剂改用含氢氧化铁的脱硫剂，工艺简工艺简单、成熟可靠、能较完全脱出硫化单、成熟可靠、能较完全脱出硫化氢和大部分氰化氢氢和大部分氰化氢，我国大部分焦，我国大部分焦化厂采用氢氧化铁法进行焦炉煤气化厂采用氢氧化铁法进行焦炉煤气的干法脱硫。的干法脱硫。5.9.35.9.3煤气的干法脱硫煤气的干法脱硫煤气的干法脱硫煤气的干法脱硫61 1、干法脱硫原理、干法脱硫原理、干法脱硫原理、干法脱硫原理3H2S+2Fe(OH)3Fe2S3+6H2O Fe2S3 2FeS+S H2S+Fe(OH)2FeS+2H2O 当硫在脱硫剂中富集到一定程度后，使脱硫剂和空当硫在脱硫剂中富集到一定程度后，使脱硫剂和空气接触，在有水分的条件下，再生：气接触，在有水分的条件下，再生：2Fe2S3+3O2+6H2O4Fe(OH)3+6S 4FeS+3O2+6H2O4Fe(OH)3+4S其中，其中，Fe2S3的生成及对应的再生是主要反应，这两的生成及对应的再生是主要反应，这两个反应都是放热反应，脱硫剂吸收硫化氢的最好条个反应都是放热反应，脱硫剂吸收硫化氢的最好条件是件是2830，脱硫剂的水分不低于，脱硫剂的水分不低于30%。煤气干法脱硫的效率取决于脱硫剂的活性。煤气干法脱硫的效率取决于脱硫剂的活性。72 2、干法脱硫装置、干法脱硫装置、干法脱硫装置、干法脱硫装置（P.227P.227）煤煤气气干干法法脱脱硫硫装装置置可可分分为为箱箱式式和和塔塔式式两两种种，常常用用箱箱式式。箱箱式式干干法法脱脱硫硫由由四四组组设设备备组组成成，一一般般常常用用三三组组设设备备并并联联操操作作，另另一一组组备备用用。脱硫可达到脱硫可达到0.10.2/100g/m3的煤气。的煤气。8改良蒽醌二磺酸钠法简称改良蒽醌二磺酸钠法简称A.D.A法，是氧化脱硫法，同法，是氧化脱硫法，同时也是湿法脱硫较成熟的方法。时也是湿法脱硫较成熟的方法。A.D.A法脱硫液主要成法脱硫液主要成分为分为2,6蒽醌二磺酸、蒽醌二磺酸、2,7蒽醌二磺酸和碳酸钠，添蒽醌二磺酸和碳酸钠，添加适量的酒石酸钾钠和偏钒酸钠。加适量的酒石酸钾钠和偏钒酸钠。脱硫过程脱硫过程主要反应主要反应为：为：H2S+Na2CO3NaHS+NaHCO3 2NaHS+4NaVO3+H2ONa2VO3+2S+4NaOH Na2V4O9+2A.D.A(氧化态氧化态)+2NaOH+H2O4NaVO3+2A.D.A(还原态还原态)再生反应：还原态的再生反应：还原态的A.D.A在再生塔中通入空气氧化再在再生塔中通入空气氧化再生为氧化态。生为氧化态。NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O优点：优点：脱硫剂均可再生，循环使用。脱硫剂均可再生，循环使用。缺点：缺点：操作中易发生堵塞。操作中易发生堵塞。克服：克服：添加添加PDS试剂。试剂。5.9.45.9.4改良改良改良改良A.D.AA.D.A法脱硫法脱硫法脱硫法脱硫9此此法法为为一一种种高高效效湿湿式式氧氧化化脱脱硫硫法法，由由湿湿法法脱脱硫硫（塔塔卡卡哈哈克克斯斯法法脱脱硫硫）与与脱脱硫硫废废液液处处理理（希希罗罗哈哈克克斯斯湿湿式式氧氧化化法法）两两部部分分组组成成，经经处处理理后后的的脱脱硫硫液液送送往往硫硫酸酸铵铵母母液液系系统统制取硫酸铵。制取硫酸铵。5.9.55.9.5萘醌法脱硫萘醌法脱硫萘醌法脱硫萘醌法脱硫101 1、塔卡哈克斯法脱硫的原理和流程、塔卡哈克斯法脱硫的原理和流程、塔卡哈克斯法脱硫的原理和流程、塔卡哈克斯法脱硫的原理和流程 原理：本法使用脱硫液为含原理：本法使用脱硫液为含1,4-萘醌萘醌2磺磺酸铵的碱性溶液，酸铵的碱性溶液，碱源为煤气中的氨碱源为煤气中的氨。焦炉煤。焦炉煤气与洗手液接触时，煤气中的氨首先溶解生成气与洗手液接触时，煤气中的氨首先溶解生成氨水（氨水（NH4OH）。然后氨水吸收煤气中的硫化）。然后氨水吸收煤气中的硫化氢和氰化氢，生成硫氢化铵和氰化铵。硫氢化氢和氰化氢，生成硫氢化铵和氰化铵。硫氢化铵在催化剂铵在催化剂NQ(1,4-萘醌萘醌2磺酸铵的简称磺酸铵的简称)作作用下解用下解析出硫析出硫。NH4OH+H2SNH4HS+H2O NH4OH+HCNNH4CN+H2O NH4HS+1/2O2 NQ NH4OH+N+S111 1、塔卡哈克斯法脱硫的原理和流程、塔卡哈克斯法脱硫的原理和流程、塔卡哈克斯法脱硫的原理和流程、塔卡哈克斯法脱硫的原理和流程（P.230P.230）工艺流程：希罗哈克斯湿式氧化法处理废液，工艺流程：希罗哈克斯湿式氧化法处理废液，自吸收塔来的吸收液进入接受槽，加入氨水进自吸收塔来的吸收液进入接受槽，加入氨水进行中和，用供料泵将接受槽中的混合液升压到行中和，用供料泵将接受槽中的混合液升压到8.8MPa,另混入另混入8.8MPa的压缩空气，一起进入的压缩空气，一起进入换热器与蒸汽换热，加热至换热器与蒸汽换热，加热至200以上，然后进以上，然后进入反应塔。脱硫液中的硫化物被空气氧化成硫入反应塔。脱硫液中的硫化物被空气氧化成硫酸或硫胺，硫氰酸铵中的碳变成二氧化碳，氮酸或硫胺，硫氰酸铵中的碳变成二氧化碳，氮变成铵离子。变成铵离子。反应条件是：压力反应条件是：压力6.97.4MPa，温度，温度273275。122 2、希罗哈克斯湿式氧化法处理废液、希罗哈克斯湿式氧化法处理废液、希罗哈克斯湿式氧化法处理废液、希罗哈克斯湿式氧化法处理废液（P.231P.231）13低温甲醇洗涤法可脱出原料气中的二氧化低温甲醇洗涤法可脱出原料气中的二氧化碳、硫化氢、有机硫化合物、氰化物和不碳、硫化氢、有机硫化合物、氰化物和不饱和的烃类。饱和的烃类。基本原理：基本原理：利用低温甲醇洗涤脱出粗煤气利用低温甲醇洗涤脱出粗煤气中的酸性气体是一个物理吸收和解析的过中的酸性气体是一个物理吸收和解析的过程。在高压、低温条件下吸收，加压让这程。在高压、低温条件下吸收，加压让这些气体析出，甲醇循环使用。些气体析出，甲醇循环使用。适用于加压气化制取合成原料气和城市煤适用于加压气化制取合成原料气和城市煤气的净化，该法气的净化，该法优缺点：课本优缺点：课本P.2335.9.65.9.6低温甲醇法脱硫低温甲醇法脱硫低温甲醇法脱硫低温甲醇法脱硫14习题巩固：习题巩固：习题巩固：习题巩固：1、为什么要对煤气进行净化？、为什么要对煤气进行净化？2、煤气脱硫的方法分为那两大类？、煤气脱硫的方法分为那两大类？3、煤气干法脱硫有哪些优点？、煤气干法脱硫有哪些优点？4、萘醌法脱硫分成哪两大部分？、萘醌法脱硫分成哪两大部分？1516