我廠的焦?fàn)t煤氣脫硫裝置采用的是HPF法，煤氣處理量為1.5萬(wàn)m³/h。HPF法焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰工藝自1996年投產(chǎn)至2006年，已穩(wěn)定運(yùn)行近10年。

1、HPF法脫硫工藝及特點(diǎn)

1.1HPF法的工藝流程

我廠的HPF法煤氣脫硫裝置由脫硫和再生兩部分組成。焦?fàn)t煤氣依次經(jīng)過(guò)串聯(lián)的預(yù)冷塔、空噴塔脫硫塔、填料塔脫硫塔后進(jìn)入磷銨洗氨工序?？諊娒摿蛩吞盍厦摿蛩髯耘溆歇?dú)立的再生系統(tǒng)。脫硫富液從脫硫塔塔底排出，經(jīng)液封槽進(jìn)入各自的反應(yīng)槽，再由循環(huán)泵將富液從反應(yīng)槽送入再生塔底部，壓縮空氣也由再生塔底部送入。HPF催化劑從反應(yīng)槽上加入。再生后的脫硫液靠位差自流到對(duì)應(yīng)的脫硫塔頂循環(huán)噴灑。生成的硫泡沫從再生塔頂自流入硫泡沫槽，經(jīng)澄清分離后，清液返回反應(yīng)槽。硫泡沫放入熔硫釜，經(jīng)間歇熔硫、冷卻成型后外售。

1.2HPF法的特點(diǎn)

HPF法脫硫工藝是以煤氣中的氨為堿源，脫硫液在吸收了煤氣中硫化氫后，在復(fù)合催化劑HPF的作用下氧化再生，最終將硫化氫轉(zhuǎn)化為元素硫得以除去，脫硫液循環(huán)使用。HPF法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便穩(wěn)定和脫硫效率高等特點(diǎn)，已在許多焦化企業(yè)得到推廣應(yīng)用。我廠HPF法脫硫裝置歷年來(lái)的部分操作數(shù)據(jù)列于表1。

表1HPF法脫硫裝置歷年來(lái)的操作數(shù)據(jù)

2、HPF法的問(wèn)題及解決措施

經(jīng)我廠多年的生產(chǎn)實(shí)踐表明，HPF法煤氣脫硫工藝雖然具有運(yùn)行較穩(wěn)定、脫硫效率較高等優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際生產(chǎn)中也存在著不少問(wèn)題，現(xiàn)分述如下。

2.1催化劑性能的影響

催化劑的性能不僅直接影響煤氣的脫硫效率，而且影響到脫硫的生產(chǎn)成本。在1999年下半年的一段時(shí)間里，我廠的脫硫效果一直不太理想，脫硫效率從99％左右下降到95%以下。其主要原因是某一批次的催化劑存在質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)更換催化劑才恢復(fù)正常。所以，選擇質(zhì)量穩(wěn)定和信譽(yù)好的催化劑生產(chǎn)廠家是很重要的。目前，催化劑生產(chǎn)廠家不少，而同類產(chǎn)品性價(jià)比更好的新產(chǎn)品卻不多。另外，用戶也缺少直接判斷催化劑性能優(yōu)劣的檢驗(yàn)方法。

2.2堵塔現(xiàn)象的影響

一般認(rèn)為，HPF法脫硫工藝不易堵塔，且具有一定自清作用，我廠脫硫裝置單塔的壓降＜3kPa，能正常工作，但當(dāng)系統(tǒng)出問(wèn)題時(shí)也是要堵塔的。多年操作過(guò)程中，我廠曾出現(xiàn)過(guò)兩次較典型的堵塔現(xiàn)象。1999年10月，備用泡沫槽檢修更換，因熔硫釜的生產(chǎn)未作相應(yīng)調(diào)整，系統(tǒng)硫泡沫未能得到及時(shí)收集處理，致使大量硫磺沉積在填料塔內(nèi)而造成堵塔。2003年4月，因2號(hào)初冷塔和2號(hào)電捕焦油器工作不正常，再加上初冷溫度控制不嚴(yán)格，造成了煤氣中的焦油和萘等雜質(zhì)超標(biāo)，又一次造成了堵塔事故。發(fā)生這兩次堵塔時(shí)，單塔壓降都超過(guò)5kPa，脫硫效率由98％左右下降到95％以下，嚴(yán)重影響了出廠煤氣的質(zhì)量，停塔清洗后才恢復(fù)正常。因此，嚴(yán)格工藝管理，初冷溫度嚴(yán)格控制在25℃,初冷塔間的溫差＜3℃，確保電捕焦油器后煤氣中的焦油含量＜50mg/m³,萘含量＜500mg/m³,并選擇適宜的填料，這對(duì)保持脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行、提高脫硫效率和防止堵塔事故的發(fā)生均有十分重要的意義。

2.3再生空氣量的影響

再生空氣有兩個(gè)作用，一是參與再生反應(yīng)，二是浮選硫泡沫。我廠自1997年以來(lái)，因再生塔頂?shù)囊何徽{(diào)節(jié)器操作不便，效果不好，一直停用至今。液位調(diào)節(jié)和硫泡沫的浮選過(guò)程全靠空氣量來(lái)調(diào)節(jié)。從實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)看，只有將再生塔的空氣鼓風(fēng)強(qiáng)度控制在90～110m³/(m²·h)范圍內(nèi)時(shí)效果較為理想?？刂圃偕諝饬康哪康氖强刂坪侠淼脑偕磻?yīng)時(shí)間，為浮選硫泡沫創(chuàng)造有利條件。故在實(shí)際操作中，再生空氣量的波動(dòng)不宜過(guò)大。

2.4氨濃度及反應(yīng)溫度的影響

HPF法是以氨為堿源的脫硫工藝，脫硫液中的氨含量維持在一定水平是很有必要的，我廠脫硫的氨含量一般控制在7g/L以上（不足時(shí)也可補(bǔ)充氨水蒸餾系統(tǒng)的濃氨水）。脫硫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，氨極易揮發(fā)，因此，生產(chǎn)過(guò)程中脫硫液的溫度應(yīng)控制在35～45℃,煤氣溫度應(yīng)控制在25～35℃，這對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行也是十分重要的。

2.5副產(chǎn)鹽類及廢液的影響

在HPF法脫硫過(guò)程中，不可避免地會(huì)生成(NH₄)₂S₂O₃、NH₄CNS和(NH₄)₂S等副產(chǎn)鹽類。一方面鹽類的產(chǎn)生會(huì)消耗部分氨；另一方面副產(chǎn)鹽類在脫硫液中的積累會(huì)影響脫硫效率及系統(tǒng)的正常運(yùn)行。故一般要求將副鹽總濃度控制在350g/L以下。HPF法中產(chǎn)生的副鹽除部分在熔硫過(guò)程中流失外，大部分則積累在脫硫液中。目前的處理方法是脫硫廢液提鹽或焚燒。提鹽因需要較大的設(shè)備投資，且實(shí)際可回收鹽的總量太小，不經(jīng)濟(jì)。因此，我廠選擇了回兌煉焦配煤（焚燒）的方法來(lái)處理副鹽。2004年下半年試運(yùn)行，2005年1月正式投入使用，每天從脫硫廢液池中抽出3～6噸廢液兌入煉焦配煤中（多余的廢液冷卻后返回反應(yīng)槽），基本可緩解副鹽對(duì)系統(tǒng)的不利影響。因兌入配煤的脫硫廢液量不到配煤量0.5%，故對(duì)焦炭質(zhì)量的影響很小。但廢液兌入煉焦配煤時(shí)，氨、硫化氫等的揮發(fā)對(duì)配煤工序操作環(huán)境的影響還是很?chē)?yán)重的。部分廢液返回脫硫系統(tǒng)后，隨著時(shí)間的推移，對(duì)系統(tǒng)的脫硫效率和副鹽濃度的增長(zhǎng)等的負(fù)面影響也不應(yīng)忽視。

2.6再生塔尾氣和熔硫的影響

在2000年，我們對(duì)再生塔頂部的尾氣進(jìn)行了取樣分析，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2再生塔頂尾氣的組成分析

從表2數(shù)據(jù)可看出，為滿足環(huán)保要求，再生塔頂尾氣最好采取堿液吸收等處理后再放散，否則會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定污染，這是有待改進(jìn)的地方。
我廠目前采用間歇熔硫釜進(jìn)行熔硫操作，但從實(shí)際效果看，一是蒸汽消耗大，二是廢氣和廢渣污染環(huán)境嚴(yán)重，宜改用連續(xù)熔硫或膜過(guò)濾等較先進(jìn)的工藝處理硫泡沫，以進(jìn)一步完善HPF法煤氣脫硫工藝。

3、結(jié)束語(yǔ)

煤氣脫硫過(guò)程是個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題，要使HPF法煤氣脫硫工藝能能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、高效運(yùn)行，一方面，工藝管理須從煤氣凈化源頭抓起，不斷優(yōu)化和完善整個(gè)脫硫工藝；另一方面，應(yīng)選擇使用性價(jià)比更好的催化劑，減少或降低副鹽對(duì)脫硫系統(tǒng)的影響，進(jìn)一步提高脫硫效率。
 

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