对焦炉煤气氨法脱硫工艺的思考

焦炉气湿催化氧化脱硫按吸收剂分为钠法（后脱硫工艺）和氨法（前脱硫工艺），氨法为半负压和正压脱硫工艺，山东钢焦化厂采用半负压脱硫装置，设置在电焦油器、气鼓风机前，半负压脱硫工艺具有合理的气温梯度变化、节能降耗、清洁生产效果，由于吸收温度合适，根据氨脱硫低温原理，运行实践得出结论，脱硫液中挥发性氨比正压脱硫大大提高（正压脱硫氨除外），有利于提高脱硫效率。目前，我国大多数焦化企业采用正压脱硫工艺，其脱硫装置位于气体鼓风机和硫铵装置前。焦炉煤气湿催化氧化氨法（前）脱硫是以煤气中自有的氨为碱源，在硫铵工艺、较终冷却、洗脱苯工艺前去除硫化氢、氰化氢等腐蚀性有害物质，可大大减缓较终冷却、洗脱苯等生产工艺设备的腐蚀，减少生产污水中的氰化物，降低生化污水处理成本，因此，在焦炉煤气湿法脱硫中得到了广泛的应用。

焦炉煤气用作工业窑炉（如炼焦炉、陶瓷窑等）的加热燃料。在燃烧过程中，硫化氢、有机硫（如二硫化碳、噻命、基硫、甲硫醇等）和氰化氢会产生二氧化硫、氮氧化物等有害污染物气体，通过窑烟囱排放污染空气环境。焦炉烟囱超低排放限值二氧化硫30mg/立方米(烟气含氧量8%) ）；氮氧化物130mg/立方米(烟气含氧量8%)），焦炉烟囱特殊排放限值二氧化硫30mg/立方米；氮氧化物150mg/立方米。

焦炉煤气中的硫化物含量主要取决于炉煤中的全硫含量。在焦炉炼焦生产过程中，约20~30%的全硫含量转移到焦炉荒煤气中，90%以上的焦炉荒煤气中的硫化物为硫化氢，焦炉荒煤气中的硫化氢含量一般波动在4~11g/立方米，当炼焦配合炉煤全硫含量达到1.0%时，焦炉荒煤气硫化氢含量约10g/立方米左右。焦炉煤气中HCN含量取决于炼焦配合入炉煤中氮含量和炼焦炭化温度，一般为1～2.5g/立方米。

经净化脱硫的焦炉煤气供应城市民用时的国家行业标准（GB/T规定硫化氢含量为20mg/立方米；焦炉煤气供应工业炉窑(如焦炉等)加热燃料没有专门的国家标准或国家行业标准或地方标准。国家**、工业和信息化部公布的《焦化行业准入条件》规定，焦化煤气脱硫后的硫化氢质量浓度（如焦炉等）≤250~300毫克/立方米，工业和信息化部于2020年6月11日公布实施的较新《焦化行业规范条件》提出，焦化生产企业主要产品质量必须符合国家、行业或地方标准，对焦炉煤气脱硫后硫化氢含量末提出具体指标，废除2014年3月3日公布的《焦化行业准入条件(2014年修订)》。原国家环境保护总局（现生态环境部）颁布HJ/T126-2003清洁生产标准 炼焦行业规定，焦炉煤气必须全部脱硫，焦炉煤气硫化氢作为工业燃料(如焦炉加热)的质量浓度应为≤200mg/立方米（一级）。中国炼焦行业协会于2020年8月20日发布，2020年8月21日实施的集团标准《焦化示范企业评价规范》规定，焦炉煤气经脱硫脱氰工艺处理后，需要脱硫塔后煤气中含硫化氢≤20mg/立方米，合格率≥98% ，目前，我国部分焦化企业以氨为碱源脱硫塔后，焦炉煤气中硫化氢的质量浓度难以稳定满足较新实施的《团体标准》规定的指标要求。因此，笔者将对焦炉煤气氨脱硫工艺的点滴思考作如下介绍，与同事沟通。

目前国内部分焦化企业焦炉煤气脱硫效率低，脱硫塔后煤气中硫化氢一般为300~800mg/立方米。脱硫效率低的主要原因是焦炉气体中氨硫比值小，挥发氨低，碱度低，脱硫气体和脱硫液温度高，不符合脱硫过程低温要求，脱硫工艺设备设计能力小，实际处理焦炉气体量小，脱硫循环液含盐量高。

如何提高脱硫效率，达到中国炼焦行业协会颁布的集团标准≤20mg未达标的焦化企业可根据自身实际情况选择以下技术改造措施/立方米指标值。

（1）国内大多数焦化企业焦炉煤气氨脱硫预冷塔采用直接，应根据企业实际情况改为两段横管式煤气预冷塔，上段(一段)采用循环水冷却，下段(二段)采用制冷低温水冷却，大大提高脱硫液中挥发氨和碱度；

（2）焦化企业可考虑在现有配套焦炉气体脱硫设施的基础上，增加一塔式脱硫塔的二次脱硫装置。根据实际情况，采用氨或钠脱硫工艺，以达到集团标准；

（3）与150万吨及以上焦炭生产规模相匹配的焦炉气体脱硫设施可选用配套制酸装置，解决脱硫液中盐处理困难、低质量硫销售困难的问题；

（4）根据焦化企业模约100万吨的焦炉气体脱硫装置相匹配，可根据焦化企业的实际情况选择新型复合铁脱硫催化剂，大大提高脱硫效率，达到焦炉气体脱硫塔后的集团标准≤20mg/立方米指标。

来源：煤焦化