在焦炭生產過程中由焦爐(lu)產生的(de)(de)(de)焦爐(lu)煤氣(下(xia)稱“COG”)作為燃氣主要用于(yu)煉鐵廠和煉焦車(che)間。由于(yu)COG含有各種雜質和有價物質,因此作為燃料利用前(qian)要進行精(jing)制處(chu)理。尤其是,硫(liu)化氫是產生SOX的(de)(de)(de)源頭(tou),去除硫(liu)化氫對COG脫硫(liu)設備來說是很重要的(de)(de)(de)。近年來隨著環(huan)保意識的(de)(de)(de)不(bu)斷提高(gao),因此要求COG脫硫(liu)設備必須具有穩定的(de)(de)(de)高(gao)的(de)(de)(de)脫硫(liu)性能。
新日(ri)鐵公(gong)司(si)對(dui)以往的(de)(de)(de)以苦味酸作為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)濕(shi)式脫(tuo)硫(liu)(liu)設備(bei)進(jin)行了改(gai)造(zao),取得了脫(tuo)硫(liu)(liu)設備(bei)長期(qi)穩定(ding)操作和提高脫(tuo)硫(liu)(liu)性能的(de)(de)(de)效果。新日(ri)鐵公(gong)司(si)COG脫(tuo)硫(liu)(liu)設備(bei)可使以COG中的(de)(de)(de)氨作為(wei)吸(xi)(xi)收(shou)液(ye)的(de)(de)(de)脫(tuo)硫(liu)(liu)吸(xi)(xi)收(shou)液(ye)和COG進(jin)行對(dui)流接(jie)觸,并對(dui)COG中含量(liang)為(wei)大約0.3~0.5vol%的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)氫進(jin)行吸(xi)(xi)收(shou)和去(qu)除。
在(zai)氧化(hua)塔(ta)內(nei),吸(xi)(xi)收(shou)液中(zhong)的硫化(hua)氫會(hui)因(yin)催化(hua)劑(苦(ku)味酸(suan))的作用而在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)被(bei)氧化(hua),然(ran)后作為氯(lv)化(hua)銨(an)和(he)硫磺固化(hua)下(xia)來。被(bei)空(kong)氣(qi)氧化(hua)后的吸(xi)(xi)收(shou)液會(hui)恢復吸(xi)(xi)收(shou)硫化(hua)氫的能力,可以再(zai)送入脫硫塔(ta)進(jin)行循環利用。由于(yu)氯(lv)化(hua)銨(an)和(he)硫磺會(hui)蓄留在(zai)吸(xi)(xi)收(shou)液中(zhong),因(yin)此(ci)正(zheng)常(chang)情況(kuang)下(xia)要進(jin)行部(bu)分萃取,然(ran)后在(zai)下(xia)道工序進(jin)行濃縮和(he)燃燒,最終(zhong)成為硫磺產品。
脫(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)內(nei)高(gao)效充(chong)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)吸(xi)收反應和(he)氧(yang)(yang)化塔(ta)內(nei)高(gao)效充(chong)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化反應對(dui)實現COG脫(tuo)硫(liu)(liu)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)小(xiao)型化和(he)提高(gao)脫(tuo)硫(liu)(liu)性(xing)能(neng)來(lai)說是很(hen)重要的(de)(de)(de)。另外(wai),COG中的(de)(de)(de)焦油和(he)萘及氧(yang)(yang)化塔(ta)內(nei)生成(cheng)的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)磺等會阻礙脫(tuo)硫(liu)(liu)性(xing)能(neng),為確保脫(tuo)硫(liu)(liu)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)長期穩定,應確保脫(tuo)硫(liu)(liu)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)穩定操(cao)作和(he)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)維護。
脫(tuo)(tuo)硫塔內部的填(tian)充(chong)(chong)層(ceng)(ceng)會因(yin)(yin)硫磺和(he)焦油的影響久(jiu)而久(jiu)之會形成堵塞,因(yin)(yin)此必須定期(qi)停機和(he)清洗填(tian)充(chong)(chong)層(ceng)(ceng),這是設(she)備(bei)(bei)操(cao)作上需要研究(jiu)的一(yi)個(ge)課(ke)題。新日鐵公司(si)根據操(cao)作條件選擇了(le)最佳的填(tian)充(chong)(chong)物,并通過(guo)減(jian)小填(tian)充(chong)(chong)層(ceng)(ceng)的厚度和(he)將填(tian)充(chong)(chong)層(ceng)(ceng)分為多段(duan),由此可利用流體的物理清洗作用,有(you)效地防止了(le)填(tian)充(chong)(chong)層(ceng)(ceng)發生堵塞的現(xian)象。2006年(nian)新日鐵住金公司(si)君津(jin)制鐵采用了(le)這種填(tian)充(chong)(chong)方式后,從操(cao)作開始到目前9年(nian)的時(shi)間里(li)沒有(you)發生過(guo)一(yi)次填(tian)充(chong)(chong)層(ceng)(ceng)堵塞現(xian)象,脫(tuo)(tuo)硫設(she)備(bei)(bei)實現(xian)了(le)長期(qi)穩定運(yun)轉。
為(wei)提高氧(yang)(yang)化(hua)(hua)塔內(nei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)效(xiao)率,新日鐵公司對氧(yang)(yang)化(hua)(hua)用(yong)空氣混合(he)器進行(xing)了研究和開發。該(gai)空氣混合(he)器把作為(wei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)空氣以微細的(de)狀態吹入氧(yang)(yang)化(hua)(hua)塔內(nei),并在氧(yang)(yang)化(hua)(hua)塔內(nei)形成旋轉流(liu),有效(xiao)地提高了氧(yang)(yang)化(hua)(hua)塔內(nei)的(de)氣液的(de)接觸效(xiao)率,由此(ci)可穩定地提高脫硫(liu)性能(neng),同(tong)時大(da)幅度縮(suo)短氧(yang)(yang)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)的(de)反(fan)應(ying)(ying)時間,并可使設備小型化(hua)(hua),氧(yang)(yang)化(hua)(hua)塔的(de)高度只有以往(wang)的(de)1/2左右。
如上所(suo)述,新(xin)日鐵公(gong)司的(de)(de)COG脫硫(liu)(liu)設備(bei)通過減小填充層的(de)(de)厚(hou)度和將填充層分為多段,以及采用(yong)獨自(zi)開(kai)發(fa)的(de)(de)空氣混合器,有效地防止(zhi)了(le)填充層發(fa)生堵塞的(de)(de)現(xian)象,提高(gao)了(le)脫硫(liu)(liu)性能,脫硫(liu)(liu)設備(bei)實現(xian)了(le)無故障(zhang)長期(qi)穩定操作的(de)(de)要求。
