1、前言

統(tǒng)觀我國(guó)焦化廠煤氣凈化流程，普遍采用半直接法回收氨。在這種流程中又普遍采用HPF工藝脫硫脫氰，生產(chǎn)實(shí)踐證明，半直接回收氨工藝為HPF脫硫脫氰工藝制造極為有利的氛圍，從而脫硫脫氰效率極高，最好的廠家脫硫塔后煤氣中含硫化氫在10-20m g／m³以下，接近精脫硫指標(biāo)。成為半直接法回收氨脫硫脫氰的突出技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

直接法回收氨AS法脫硫脫氰工藝，由于洗氨工藝的技術(shù)的缺陷，脫硫液中揮發(fā)氨含量低，因此脫硫效率較低。一般脫硫塔后煤氣中含硫化氫高達(dá)300～500m g／m³，不能滿足工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保的要求。

為了弄清兩種技術(shù)工藝的脫硫脫氰效率差異的原因，進(jìn)一步比較兩種工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和存在的問題，有必要對(duì)兩種工藝進(jìn)行技術(shù)剖析，弄清關(guān)鍵技術(shù)所在，以便改進(jìn)，完善兩種技術(shù)工藝，最大限度地提高脫硫脫氰效率和氨的回收率，同時(shí)解決兩種工藝當(dāng)前生產(chǎn)中存在的技術(shù)難題和環(huán)保的問題。

2、兩種脫硫脫氰工藝流程

2.1半直接法回收氨脫硫工藝流程(UPF)

初冷器→電撲焦油器→鼓風(fēng)機(jī)呻預(yù)冷塔→脫硫塔→噴淋飽和器→終冷器→洗苯塔→

2.2直接法回收氨脫硫工藝流程(AS)

初冷器→電撲焦油器→鼓風(fēng)機(jī)→脫硫塔→洗氨塔→終冷器→洗苯塔→

3、兩種工藝技術(shù)特點(diǎn)的比較

3.1半直接法回收氨脫硫脫氰工藝，是將剩余氨水在氨水蒸餾器中處理，蒸出的氨氣通人脫硫前煤氣中，提高煤氣中氨含量，近而提高脫硫液中氨含量(一般可達(dá)7―8 g／l)，脫硫塔后煤氣中含氨為3―4g／m³，在噴淋飽和器中進(jìn)一步回收氨，脫硫效率在98%以上。脫硫液在再生塔中進(jìn)行低溫，液相，催化，氧化生成單體硫，在再生的過程中，約30%―40%的氨被吹人大氣，不僅污染環(huán)境，而且氨源未被利用，影響脫硫脫氰效率和氨回收率，這是HPF脫硫脫氰流程技術(shù)特點(diǎn)之一。

回收于脫硫液的硫在再生塔中進(jìn)行低溫、液相、催化、氧化，所得到的單體硫(硫膏、熔融硫)含硫量較低，因而產(chǎn)品應(yīng)用價(jià)值較低，影響生產(chǎn)順行。另外，脫硫液中的廢液，在再生過程中不能被除掉而積累，如不排除將影響脫硫脫氰效率。排除廢液的處理，又成為生產(chǎn)和環(huán)保一大難題，成為HPF工藝技術(shù)特點(diǎn)之二。

3.2直接法回收氨AS脫硫脫氰工藝中，用洗氨塔下的富氨液作為脫硫液，脫硫塔下的脫硫液在蒸酸塔，蒸氨塔中處理，蒸氨塔中蒸出的氨氣不再回到煤氣中，而進(jìn)入克勞斯?fàn)t中進(jìn)行氨分解，大大減少煤氣中的氨源，而蒸酸塔蒸出的酸氣進(jìn)入氣相、催化，氧化克勞斯?fàn)t，生產(chǎn)單體脫硫，單體脫硫的純度可達(dá)98%，這是AS脫硫脫氰工藝技術(shù)特點(diǎn)。

4、技術(shù)剖析

4.1 HPF脫硫脫氰工藝的技術(shù)剖析

選擇脫硫脫氰工藝重要指標(biāo)之一，當(dāng)然是脫硫效率，脫硫液含氨的高低，決定脫硫效率的高低。半直接回收氨的脫硫脫氰工藝中，將蒸氨塔蒸出的氨氣通人脫硫塔前的煤氣中，增加煤氣中的氨源(可增加煤氣氨源為1-3 g／m³)，從而可以最大限度地提高脫硫液中揮發(fā)氨的含量(脫硫液中揮發(fā)氨含量最高可達(dá)9-10 g／l)，由于脫硫過程是酸堿反應(yīng)過程，當(dāng)脫硫液的含氨越高，反應(yīng)向有利脫硫方向進(jìn)行，脫硫效率隨之提高。但脫硫液中含氨提高，脫硫塔后煤氣中含氨必然增高(高達(dá)3―4g／m³)，但半直接法回收氨脫硫脫氰工藝中，脫硫塔后設(shè)有噴淋式飽和器回收氨，保證煤氣中含氨在0.03g／m³以下。因此，半直接法回收氨脫硫脫氰工藝，即有利于脫硫效率的提高又保證了氨的回收。

4.2 AS脫硫脫氰工藝的技術(shù)剖析

4.2.1 AS脫硫脫氰的脫硫液是用洗氨塔下的富氨液和蒸酸塔下的部分貧液，由于洗氨富液中含揮發(fā)氨不高，脫硫液中揮發(fā)氨含量亦低，自然脫硫效率低.這是AS法脫硫效率低的根本原因。為什么洗氨富液中揮發(fā)氨不能高呢，因?yàn)樵谙窗钡倪^程，要保證氨的回收率，根據(jù)吸收原理，不難看出洗氨塔吸收效率與富氨液中的氨的濃度成反比，富氨液中含氨量增加，塔后氨損失增大，即N％降低，為保證氨的回收率，富氨液中的含氨只能在較低水平(含氨為2-3g／l)，脫硫效率只能低指標(biāo)(塔后煤氣H₂S含量為300、500 m g／m³)。

4.2.2 用脫酸塔下的貧液(含氨最高可達(dá)20-30克／立升)回配到脫硫液中也可提高脫硫液中的揮發(fā)氨含量，從而提高脫硫效率。但過高地提高脫硫液中的氨含量，會(huì)出現(xiàn)負(fù)吸收效應(yīng)，增加洗氨負(fù)荷，影響洗氨效率。這是AS法脫硫脫氰工藝脫硫效率低的根本原因。

4.2.3 提高脫硫液中含氨量的最好的辦法是最大限度提高脫硫前煤氣中的氨含量，增加脫硫動(dòng)力，但AS脫硫工藝中回收的氨大部被分解而損失了氨源。如果將這部分氨返回煤氣中將大大的有利脫硫操作，但必須在洗氨脫硫塔后增設(shè)飽和器回收氨，這便形成半直接法回收氨的脫硫脫氰工藝流程。由于大部分氨回到脫硫前的煤氣中，不再進(jìn)行氨分解。因此可以取消原流程中的氨分解克勞斯?fàn)t裝置，這樣不僅簡(jiǎn)化流程，煤氣中的氨全部回收于飽和器中。從而該工藝不僅可以大大提高脫硫效率，還可以回收煤氣中的氨生產(chǎn)硫銨產(chǎn)品。(請(qǐng)注意，真空碳酸堿法脫硫脫氰同樣在流程中設(shè)有噴淋飽和器回收氨)

5、完善半直接法回收氨脫硫脫氰工藝，打造我國(guó)自主產(chǎn)權(quán)的脫硫脫氰新工藝

5.1 將AS脫硫工藝中的蒸酸塔和酸氣克勞斯?fàn)t移植到HPF工藝中。脫硫液先在蒸酸塔中蒸出酸氣(H₂S，HCN)通人克勞斯?fàn)t中，經(jīng)高溫、催化、氧化生成單體脫硫(含硫98％)同時(shí)將NH₄CNS和(NH₄)₂S₂0₃兩種副鹽裂解成N₂、H₂、S，解決脫硫液中廢液積留等問題。

5.2 將脫酸塔下的富氨水在蒸氨塔中蒸氨，塔頂氨氣通入脫硫前的煤氣中，增加煤氣中的揮發(fā)氨含量，進(jìn)而增加脫硫液中的揮發(fā)氨含量(不能走生產(chǎn)濃氨水的老路，增加脫硫液中揮發(fā)氨的辦法)。取消氨分解的克勞斯?fàn)t，氨氣返回脫硫洗氨前煤氣中，增加煤氣系統(tǒng)中脫硫的氨源，氨全部在飽和器中回收。

5.3 取消HPF工藝中的再生裝置，消除再生塔頂氨的散失和對(duì)大氣的污染，同時(shí)減少催化劑的成本分?jǐn)�，并大大�?jiǎn)化了硫回收的操作程序。

5.4 經(jīng)改造的HPP脫硫脫氰工藝成為半直接法回收氨脫硫脫氰新工藝。新工藝煤氣脫硫效率可達(dá)98％―99％以上(脫硫后煤氣中H₂S含量在10―20mg／m³以下)，終冷前的煤氣中的NH、含量在0.03g／m³以下(鞍鋼實(shí)際生產(chǎn)水平)無疑將大大減低終冷水和冷凝水中的H₂S和氨、氮含量。由于單體脫硫的質(zhì)量和廢液處理的問題得到解決，新工藝將成為我國(guó)當(dāng)前煤氣脫硫脫氰工藝的最佳選擇。

6、結(jié)論

6.1 通過上述的技術(shù)剖析可以看出，對(duì)現(xiàn)有的HPF工藝和AS工藝都必須進(jìn)行改造，形成半直接法回收氨脫硫氰新工藝，完善了我國(guó)自主創(chuàng)新脫硫氰工藝。

6.2 將AS脫硫工藝的洗氨工藝改為半直接法回收氨工藝；將HPF工藝中液相、低溫、催化、氧化，再生工藝改為氣相、高溫、催化、氧化克勞斯工藝生產(chǎn)高純單體硫。兩種工藝技術(shù)特點(diǎn)都得到完善和整合。

6.3 在吃透兩種工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)改造工程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，充分吸取兩種工藝中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，精心設(shè)計(jì)，精心施工，相信一定會(huì)取得滿意的技術(shù)成果。

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