我厂年产焦炭近300万吨,有4座顶装焦炉和2座捣固焦炉,随着产能的扩大,所需炼焦煤也随之增加,但国内炼焦煤资源日益紧缺,焦煤价格大幅上升,我厂附近周边没上规模的焦煤资源,对我厂而言焦煤供应问题尤为严峻,目前我厂所用炼焦煤主要来自宁夏、青海、内蒙等周边省、区,为拓展焦煤资源、降低炼焦成本需合理配低价的高、中硫煤。通过试验,配入较高比例的高、中硫煤后焦炭质量指标能满足炼铁需要,但大量高硫煤的配入,导致焦炉煤气中硫化氢含量居高不下,按装炉煤硫份核算,如煤的硫含量达到1.6%以上,对应焦炉煤气中的硫化氢含量高可达到14g/m3以上。我厂焦炉煤气主要供碳钢薄板厂、不锈钢厂等工厂用于加热,这些厂对煤气硫化氢含量要求都很高,给焦化厂焦炉煤气脱硫工作造成很大的压力,如何在现有条件下使焦炉煤气硫化氢含量达到工艺要求(脱硫后H2S≤150mg/ m3),选用合适的脱硫催化剂就显得尤为重要,2012年2月份,在我厂新投产的脱硫系统进行了东狮脱硫催化剂产品试验,试验结果比较理想。
我厂新化产回收系统是为两座5.5m捣固焦炉配套建设的,设计年产焦炭110万吨,对应的煤气发生量为54km3/h,脱硫工序采用HPF湿法氧化三级脱硫工艺。
焦炉煤气经初冷、煤气鼓风机加压、电捕焦油器除油后,送至脱硫工序,煤气先经预冷器预冷降温至25℃,再依次串联由下部进入脱硫塔,脱硫塔内脱硫液自塔顶向下与向上流动的煤气逆流接触、洗涤、吸收煤气中硫化氢等杂质,煤气中硫化氢含量脱至合格后送往硫铵工序。脱硫液吸收硫化氢后成为富液,3座脱硫塔下部富液槽内富液分别被富液泵抽送进入各自喷射再生槽,脱硫液氧化再生脱出硫泡沫后成为脱硫贫液,再用贫液泵分别抽液送往脱硫塔洗涤煤气,脱硫液经贫、富液泵不断循环,三级脱硫各自成独立生产系统运行。运行过程中硫泡沫溢流会带走部分脱硫液,造成脱硫催化剂损失,需不断少量补充催化剂,催化剂加入系统前需先用水溶解,搅拌活化后在再加入系统。
NH4OH+ NH4HCO3=(NH4)2CO3+H2O
NH4OH+NH4HS+(x-1)S=(NH4)2Sx+H2O
2NH4HS+(NH4)2CO3+2(x-1)S=2(NH4)2Sx+CO2+H2O
NH4HS+NH4HCO3+(x-1)S= (NH4)2Sx+CO2+H2O
NH4CN+(NH4)2Sx = NH4CNS+(NH4)2S(x- 1)
(NH4)2S(x- 1) +S=(NH4)2Sx
(NH4)2S+1/2O2+H2O=S↓+2NH4OH
(NH4)2Sx+1/2O2+H2O=Sx↓+2NH4OH
2NH4HS+2O2=(NH4)2S2O3+H2O
2(NH4)2S2O3 +O2 = 2(NH4)2SO4+2S↓
2012年2月16日新脱硫系统开始用888催化剂替代以前使用的催化剂,加量为57kg,随后根据脱硫效果将催化剂加量逐步降低至33kg,2月26日试验结束。
经过试验,888脱硫催化剂表现出对高硫化氢含量焦炉煤气脱硫的较强适应性,在煤气硫化氢含量波动较大的情况下,保持了较稳定的脱硫效率,脱硫液副盐含量产生量小,硫泡沫大小均匀,流动性好,能满足焦化厂脱硫对催化剂的要求,已建议公司采购部门将长春东狮科技(集团)有限责任公司列入合格供方目录。