硫含量分析在焦炉煤气制甲醇中的重要性

2014-08-15张艳米江涛陕西陕焦化工有限公司陕西富平711712

化工管理 2014年23期

张艳米江涛（陕西陕焦化工有限公司陕西富平 711712）

经济的快速发展使得市场中对焦炭的需求较大，在焦炭加大生产的过程中焦炉煤气如何处理成了一项比较热门的产业链，一些单一炼焦企业将大量的焦炉煤气采取燃烧方式进行生产。我国作为能源需求量较大的国家，如何高效、合理地生产大量的焦炉煤气，对资源的节约和实现经济可持续发展有着重要意义。

一、焦炉煤气中的硫

1.硫的来源及危害

煤气中的硫化物全部来源于原料煤，原料煤中的硫经过高温炼焦后主要以气态形式如硫化氢、二氧化硫、羰基硫等存在于焦炉煤气中，其中最主要的是的是硫化氢。煤气中硫的存在会造成产物和管道的腐蚀，影响质量，其中的燃料含量超标会造成局域性酸雨，将污染大气环境和生态平衡，影响人们身体健康。如果煤的含硫量低，相应煤气中的硫化物含量也会降低。

2.降低入炉煤硫含量的方法

要降低发生炉煤气中硫化氢的含量，从理论上说有两种方法可行，一是采用低硫煤气化，国家标准煤气发生炉用煤技术条件中的相关规定在有脱硫装置的情况下，煤的干燥基全硫对煤气中的硫化氢含量起到了限制作用；二是设置脱硫装置在制气完毕后，统一脱除煤气中的硫化氢，使燃烧后的二氧化硫排放量达到标准要求。

二、硫含量分析在焦炉煤制甲醇中的重要作用

1.焦炉制甲醇简介

甲醇是一种主要的有机化工原料，可用来制成甲醛、醋酸等一系列化工物，并且是新一代主要的能源和根本化工原料，可以对汽油掺烧或取代汽油作动力燃料和出产甲醇，现已成为仅次于烯烃和芳烃的根本有机产物。甲醇是炼焦剩下的焦炉煤气作为原料，从焦化装置净化后的焦炉煤气经进气柜水封缓冲贮存，后入焦炉气压缩机、将焦炉气升压，送往精脱硫工段，再经精脱硫工段过滤气体中的杂质、焦油、有机硫、无机硫等，进入热炉预热进入转化炉，与压力、氧气在催化剂的作用下，使焦炉煤气中的甲烷及少数多碳烃转化为一氧化碳和氢，经冷却脱硫后，送合成气压缩机，加压后将合成气送至甲醇合成塔，在催化剂下甲醇合成反应，制成粗甲醇，再经精馏后成为了甲醇成品送往成品罐区。

2.硫对甲醇合成、转化催化剂的毒害

催化剂能改变化学反应速度，但其本身并不参与反应的化学计量。工业上广泛使用Cu—Zn—AL系催化剂，该系催化剂活性高，选择性强，但活性温度范围小，对毒物极为敏感，容易中毒失活。硫化物是最常见的毒物，是引起催化剂活性丧失的主要因素。甲醇生产中所使用的多种催化剂，大多是Cu—Zn—AL系催化剂，易受硫化物毒害而失去活性。通常认为H2S和活性组分铜起反应，使其失去活性，其反应式为：H2S+Cu←→CuS+H2；CuS+H2←→CO+H2S。

3.硫类物质对管道的破坏

硫和二氧化碳在有冷凝水的条件下会发生电化学反应，这种腐蚀对材料的破坏性较强且时间也较长，对于一些设施有明显的破坏现象，对这种情况可以定期对腐蚀部位进行维修检查，当硫在金属内部发生反应时会导致金属的体积增大，使得材料内部变的脆弱导致管道发生破裂现象。

三、国内的脱硫技术介绍

煤气脱硫方法可以分为湿法和干法两大，湿法脱硫的脱硫过程和再生过程连续同步进行，煤气脱硫净化程度可以根据企业需要，通过调整溶液配比，适时加以控制。

1.干法脱硫:干法脱硫的原理是利用固体的吸附剂与气体中的一些成分和硫发生吸附化学反应,从而达到脱除硫的目的，干法脱硫优点是脱后气体硫的含量较低,它的缺点是由于设备的庞大导致脱硫剂不能再生，从而变成了环境的污染现象也增加硫的成本,对于其中的低含硫气体的脱硫是以其简单的工艺和成熟的技术从而得到了大量的运用，其脱硫剂就成为了多种结晶的形态。经过试验表明，氧化铁的活性是随着资源的再生而增加的。

2.湿法脱硫：气体湿法脱硫分为吸收法和湿式氧化法两类，吸收法按照吸收原理的不同可以细分为化学吸收法、物理吸收法和化学-物理吸收法三种，化学吸收法脱硫原理是利用碱性脱硫剂溶液在常温下与酸性气反应生成盐,实现气体的脱硫,吸收富液用升温解吸方法分解盐,从而实现脱硫剂溶液循环使用。常用脱硫剂有N-甲基二乙醇胺(MDEA)，MDEA法已经成为当今市场利用中的最主要的脱硫方法。根据脱硫的特点对脱硫工艺设计提出了合适的参数和条件,并给出了有效的设计方法,从而保证脱硫塔的优化设计和操作。对于脱硫的技术应用操作时会带来一定的胺，分析了夹带胺液的原因,从工艺和设备上给出了解决问题的办法。在此之外还应用较多两种技术是脱硫塔的高效填料技术，这中技术可以有效提高LPG质量和脱硫塔的处理能力，其中对于使用中的溶剂可以对其中的设计和操作的措施进行处理。