焦爐煤氣脫硫脫氰(H2S and HCN removal from coke oven gas)是指焦爐煤氣淨化的重要工序之一。焦爐煤氣中含有4-8g/m3硫化氫和0.5-2g/m3的氰化氫。二者都是有害雜質，既危害人體健康又腐蝕損壞設備。因此，世界各國都對燃料煤氣中的硫化氫的含量作了限制，規定冶金工業用淨煤氣中的含量為1-2g/m3。民用城市煤氣中的含量為20mg/m3，化工合成用煤氣的含量為1-2mg/m3。煤氣淨化過程中脫出的硫化氫可以用來製造硫酸或硫磺。由乾所用脫硫劑都含有鹼性物質。因此在脫硫過程中也同時脫除了氰化氫。
基本介紹
- 中文名：焦爐煤氣脫硫脫氰
- 外文名：H2S and HCN removal from coke oven gas
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 釋義：焦爐煤氣淨化的重要工序之一
- 危害：危害人體健康又腐蝕損壞設備
工藝方法,吸收法脫硫脫氰,氧化法脫硫脫氰,對苯二酚法,萘醌二磺酸法,
工藝方法
焦爐煤氣脫硫脫氰有乾法和濕法兩種工藝：乾法工藝是英國於1809年發明的，起初是用消石灰為脫硫劑脫除煤氣中的硫化氫，1948年改用氫氧化鐵作脫硫劑。這種脫硫方法，工藝和設備都比較簡單，操作和維修也比較容易，有一些小廠仍在使用。但由於此法系間歇操作，占地面積大，脫硫劑的更換和再生工作的勞動強度大，現代化的大型焦化廠已改用濕法工藝。濕法工藝出現於20世紀20年代初。它分為吸收法脫硫脫氰和氧化法脫硫脫氰兩種方法。使用的沒備主要有脫硫塔、解吸塔、再生塔和濕式氧化反應塔等。
吸收法脫硫脫氰
在吸收法脫硫脫氰方面，1920年美國考伯斯公司創立了西博德法，用碳酸鈉溶液吸收煤氣中的硫化氫；用空氣氧化法再生脫硫液，硫化氫隨空氣排入大氣。
1938年該公司又用真空碳酸鹽法取代了西博德法。該法仍用碳酸鈉吸收煤氣中硫化氫，但改用水蒸氣真空蒸餾法再生脫硫液，所得酸性氣體用於製造硫磺或硫酸，消除了對大氣的污染。
40年代德國科林公司發明了氨水法利用淨化過程的氨水代替碳酸鈉吸收煤氣中硫化氫。用水蒸氣蒸餾再生脫硫液，所得酸性氣體也用於製造硫磺或硫酸，該法降低了脫硫成本，時在歐洲被廣泛採用。
70年代美國伯利恆鋼鐵公司開發了單乙醇胺法，用單乙醇胺溶液吸收煤氣中硫化氫，用水蒸氣蒸餾法再生脫硫液，所得酸性氣體也用於製造硫磺或硫酸。
氧化法脫硫脫氰
在氧化法脫硫脫氰方面，20世紀20年代美國考伯斯公司使用碳酸鈉溶液為脫硫劑，二氧化二砷為催化劑，脫除煤氣中的硫，稱為砷鹼法。此法的脫硫液用空氣氧化再生，硫化氫轉化為元素硫而除去，脫硫效率高、但脫硫液中含有劇毒的二氧化二砷。針對這一嚴重缺點，50年代英國西北煤氣局提出了以蒽醌二磺酸為催化劑的蒽醌二磺酸法，脫硫效果與砷鹼法相同，但脫硫液無毒，從而取代了砷鹼法並被推廣。後又在脫硫液中增加了添加劑，以提高脫硫效率，稱為改良蒽醌二磺酸法，被各國廣泛採用。
對苯二酚法
50年代聯邦德國開發了對苯二酚法，以氨水作脫硫劑，對苯二酚為催化劑，脫除煤氣中的硫，脫硫液用空氣氧化再生，硫化氫轉化為元素硫而除去。該法利用煤氣中的氨代替碳酸鈉，能降低脫硫成本。1958年日本大阪煤氣公司研究成功苦味酸法。用氨水為脫硫劑，苦味酸為催化劑，進行煤氣脫硫。脫硫液用空氣氧化再生，硫化氫轉化為元素硫而除去，脫硫廢液用於製造硫酸。
萘醌二磺酸法
60年代日本東京煤氣公司開發了萘醌二磺酸法，用氨水為脫硫劑，萘醌二磺酸為催化劑，脫除煤氣中的硫。脫硫液用空氣氧化再生。硫化氫轉化為元素硫保留於脫硫液中。脫硫廢液採用濕式氧化法製造硫酸銨母液。
60年代以前，焦爐煤氣脫硫脫氰裝置在煤氣淨化流程中有兩種不同的位置，以氨水為脫硫劑的裝置位於焦爐煤氣回收氨之前，用碳酸鈉溶液為脫硫劑的裝置則位於焦爐煤氣回收粗苯之後，這兩種位置都能保證淨煤氣質量。但是對焦化廠內部的勞動衛生條件卻有不同影響。位於回收氨之前有利於焦爐煤氣終冷；位於回收粗苯之後則不利於焦爐煤氣終冷，因為在直接水終冷法中，煤氣中的氰化氫大量溶解於終冷水。並通過終冷水架向上空排放，污染焦化廠環境。
60年代以後，各國都在努力完善其焦爐煤氣脫硫脫氰工藝，或在焦爐煤氣終冷前預先脫氰，或對終冷工序進行改造，用防止氰化氫在終冷過程中的逸散和污染。
