燃气脱硫改造

 1 栲胶脱硫原理

将栲胶、五氧化二钒、纯碱倒入制液槽，经搅拌后，用蒸汽加热 0． 5 h 后通空气，完成脱硫液制备。脱硫液与煤气逆流接触，进行传质，煤气中的H2S 被纯碱吸收，以硫氢化钠( Na HS) 形式进入液相中。

吸收了 H2S 的脱硫液由贫液变为富液，吸收能力下降; 而脱硫液中的栲胶、五氧化二矾、空气通过氧化，将富液中的硫氢根( HS－) 氧化为单质硫，使脱硫液由富液变为贫液，重新具备吸收H2S 的能力，如此循环。栲胶中因羟基能与四价钒离子生成可溶性络合物，能防止“钒—氧—硫”的沉淀，从而降低钒耗，因此溶液中不需要添加螯和剂。脱硫过程中，丹宁类物质将逐渐水解为分子质量较低的物质，这些酚类降解物质同样具有脱除 H2S 的能力。丹宁含量下降时，碱性氧化法栲胶脱硫液仍能保持有较高的脱硫效率; 栲胶法脱硫所得的硫膏颗粒大而疏松、黏性低，容易被浮选回收，故不易产生堵塔现象; 栲胶法脱硫工艺

成熟且易掌握，对设备无腐蚀。

2活性炭脱硫原理

活性炭的脱硫并非直接吸收，而是在活性炭表面的催化剂作用下，气体中的 H2S 与工艺气中微量氧发生反应，属于催化氧化脱硫。活性炭脱硫过程为: 首先活性炭表面化学吸附氧; 其次气体中的 H2S 分子碰撞活性表面，与化学吸附的氧发生化学反应，生成的硫黄分子可沉积在活性炭的空隙中。

3 工艺技术

3． 1 工艺流程

本次脱硫方案采取栲胶脱硫串联活性炭脱硫，工艺流程见图 1。

图 1 工艺流程图从 3#合成氨装置净化车间过来的脱硫液( 体积流量为 30 m3/ h) 与压缩一出过来的煤气以及高闪气回收气在脱硫塔内逆流接触。煤气从脱硫塔底部进入，通过填料与自上而下的脱硫液进行

传质，完成对 H2S 的脱除; 气体从脱硫塔顶端出，脱硫后富液经过液位自调阀组，通过泵加压送至3#净化填料塔富液槽进行再生。脱硫塔顶部出来的气体，从活性炭脱硫槽底部进入，在脱硫槽下部进行空间分离后，经过活性炭层，完成对残余H2S 的吸附。之后气体从活性炭槽顶部出，通过煤气过滤器，进入燃气缓冲罐。

3． 2 技术论证

( 1) 煤气中 H2S 质量浓度为 50 ～ 100 mg / m3，气体体积流量为 2 500 ～ 3 000 m3/ h，则煤气中H2S 质 量 流 量 为 0． 3kg / h。脱 硫 塔 循 环 量 为30 m3/ h，硫质量浓度为 50 mg / L，则可脱 H2S 

质量流量为 1． 5 kg /h。可脱 H2S 质量流量大于煤气中 H2S 质量流量，可满足硫循环量要求。

( 2) 假设燃气经过脱硫塔后，气体体积流量为 3 000 m3/ h，其 中 H2S 质 量 浓 度 仍 有10 mg / m3，则每年( 按 8 000 h 计算) 产生的 H2S质量为 0． 24 t。活性炭槽中装填有 10 m3的 T103活性炭，其堆积密度为 0． 6 t/m3，硫容为 16%，则可吸附 H2S 的质量为 0． 96 t。由于可吸附 H2S质量是产生的 H2S 质量的4 倍，理论上，装填量为 10 m3的 T103 活性炭使用时长为 4 a。考虑到气量较小以及活性炭槽主要处理进口 H2S 质量浓度较低的情况，使用时长至少为 2 a。