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煤焦油餾分加氫排放的酸性廢氣處理技術(shù)探討

文檔作者：劉卓衢，劉加德文檔來源：四川天一科技股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年04月11日
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化 工 設(shè) 計(jì) 通 訊 煤化工與甲醇
Chemical Engineering Design Communications Coal Cemical Methanol
·7·
第42卷第4期
2016年4月
1 概述
目前中國已成為僅次于美國的世界第二大能源生產(chǎn)與消
費(fèi)國、世界第一大煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國、世界第三大石油消費(fèi)國。
同時(shí)，全國煤焦油產(chǎn)量已超過1 500 萬t/a，而煤焦油實(shí)際深加
工量不足800 萬t/a，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。隨著煤焦化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，
煤焦油的產(chǎn)量在不斷增加，因此煤焦油的清潔加工對(duì)我國的
經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著深遠(yuǎn)影響。煤焦油加氫屬于國家發(fā)展和改革委
員會(huì)2011 年3 月27 日發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011
年本）（2013 修訂）》規(guī)定的“第一類 鼓勵(lì)類”中“八、鋼鐵”
的“2、煤焦油精深加工、焦油加氫處理、焦?fàn)t煤氣高附加值
利用等先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用”范疇，同時(shí)也屬于《焦化行
業(yè)準(zhǔn)入條件》（2014 修訂本）中第八條“鼓勵(lì)焦化企業(yè)采煤焦
油加氫等節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)和綜合利用技術(shù)”。煤焦油加氫
轉(zhuǎn)化制取精制油，生產(chǎn)市場(chǎng)價(jià)值高、市場(chǎng)需求量大，具備清
潔轉(zhuǎn)化煤焦油功能。但在加氫過程中產(chǎn)生的酸性廢氣，含有
H2S、NH3、H2 以及碳?xì)浠衔锏龋苯优湃氪髿?，?duì)大氣環(huán)
境會(huì)造成嚴(yán)重污染。因此，如何處理酸性廢氣，達(dá)到環(huán)保要求，
具有重要的戰(zhàn)略意義。
2 酸性廢氣的來源及特點(diǎn)
以某20 萬t/a 煤焦油餾分加氫項(xiàng)目為例，其煤焦油加氫精
制的流程主要分為：原料預(yù)處理、加氫精制、加氫裂化及穩(wěn)
定分餾等4 個(gè)過程。因此在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢氣主要來
源于以下幾個(gè)工段：
1）加氫精制工段冷高分罐排放氣；
2）加氫裂化工段冷高分罐排放氣；
3）加氫工段冷低分罐排放氣；
4）加氫后穩(wěn)定（脫輕）塔塔頂冷凝尾氣。
其組成詳見表1。
表1 酸性廢氣的組成
組成H2O H2S NH3
H2 C1 C2 C3 C4 C5
+ 總計(jì)總低熱值
kmol/h 0.60 0.21 0.00 43.66 8.26 3.43 6.66 7.82 1.40 72.04
1575.5 萬
大卡/h
由表1 可知，酸性氣體基本為：H2、H2S、C1~C4 及其他碳
氫化合物混合油氣，連續(xù)排放量較大，具有較高的熱值。
3 酸性廢氣的處理方法
3.1 克勞斯法
克勞斯（Claus）法是一種比較成熟的多單元處理技術(shù)，
是目前應(yīng)用最為廣泛的硫回收工藝。根據(jù)過程氣中H2S 體積
百分比的高低，分別采用直流克勞斯法、分流克勞斯法、直
接氧化克勞斯法。其工藝過程為含有H2S 的酸性氣體在克勞
斯?fàn)t內(nèi)燃燒，使部分H2S 氧化為SO2，然后SO2 再與剩余的未
反應(yīng)的H2S 在催化劑作用下反應(yīng)生成硫磺。我國大中型煉油
廠均采用傳統(tǒng)的克勞斯工藝方法處理含H2S 酸性氣體，并制
取硫磺，該方法只回收了H2S 中的硫，而所富含的氫在燃燒
過程中生成了水[1]。從資源的綜合利用方面來看，是對(duì)氫資源
的浪費(fèi)。因此，研究更佳的含H2S 酸性氣處理方法以回收其
中的氫，是合理利用資源及保護(hù)環(huán)境的重要課題。
3.2 堿液吸收法
堿液吸收法主要原理為酸堿中和反應(yīng)，將酸性氣體中的
H2S 與氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)原理如下：
該方法目前在國內(nèi)已成功應(yīng)用于工業(yè)裝置。其主要流程
為：
來自加氫裝置的酸性廢氣匯合經(jīng)緩沖罐緩沖、氣液分離
后，進(jìn)入穩(wěn)壓罐再經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后進(jìn)入水洗塔。在塔內(nèi)經(jīng)水洗脫
氨，洗去酸性氣中所含的氨。水洗塔塔釜含氨廢水經(jīng)含氨廢水
泵升壓，一部分與脫鹽水混合后加入塔上部作為洗滌液，余下
酸性廢水送汽提裝置。塔頂部排出的含氨0.03～0.05g/m（3 標(biāo)）
的廢氣進(jìn)入硫化氫吸收塔下段。塔頂加入含有新堿液的硫氫
酸鈉溶液洗滌，塔下段采用空噴塔大流量硫氫酸鈉循環(huán)吸收
脫除其中65% ～ 70% 的硫化氫，剩余的硫化氫經(jīng)水洗塔上段
加入的新堿液洗滌，凈化后的尾氣送入燃料氣管網(wǎng)。
硫氫化鈉的生產(chǎn)過程以25% ～ 30% 氫氧化鈉溶液為吸收
劑，與硫化氫反應(yīng)生成硫化鈉，隨著吸收硫化氫的不斷增加，
逐漸生產(chǎn)硫氫化鈉。
為防止水洗塔硫銨和硫化氫吸收塔硫氫酸鈉夾帶，塔頂
設(shè)有捕霧層。為控制水洗塔及硫化氫吸收塔的反應(yīng)溫度小于
50℃，采用水洗塔循環(huán)液冷卻器冷卻水洗塔循環(huán)液，循環(huán)冷
卻器冷卻硫氫酸鈉母液。產(chǎn)品硫氫化鈉經(jīng)硫氫化鈉槽貯存，
定期用產(chǎn)品輸送泵送出界外裝車。
酸性廢氣經(jīng)該法處理，H2S 的去除率可達(dá)99% 以上，含
硫量很低的尾氣其低熱值較高，正常情況下遠(yuǎn)高于焦?fàn)t煤氣
熱值，因此可作為燃料，減少裝置能耗。
4 結(jié)論
采用堿液吸收法生產(chǎn)硫氫化鈉產(chǎn)品，處理后尾氣作為燃料
二次利用的方法處理煤焦油加氫裝置的酸性廢氣，其H2S 的
處理率達(dá)到99% 以上[2]，工藝較克勞斯法簡單，投資少，無
二次污染，在達(dá)到環(huán)保排放要求的同時(shí)，還具有良好的經(jīng)濟(jì)
效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 汪家銘. 超級(jí)克勞斯硫磺回收工藝及應(yīng)用[J]. 天然氣與石油，
2009，27（5）：29-31.
[2] 李嵐. 煉油廠酸性廢氣的處理及應(yīng)用[J]. 化工環(huán)保，2010，30（1）：
59-61.
摘　要：分析了煤焦油分餾加氫過程中產(chǎn)生的酸性廢氣的來源和特點(diǎn)，介紹了處理酸性廢氣的方法及工藝特點(diǎn)，并針對(duì)實(shí)
施過程中出現(xiàn)的問題提出了進(jìn)一步改進(jìn)的意見
關(guān)鍵詞：煤焦油；酸性廢氣；處理技術(shù)
中圖分類號(hào)：TB64　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A　　文章編號(hào)：1003–6490（2016）04–0007–01
Acid Gas Treatment Technology of Coal Tar Distillate Hydrogenation Emissions
Liu Zhuo-qu，Liu Jia-de
Abstract ：This paper analyzes the distillation of coal tar hydrogenation process produces an acidic gas sources and characteristics，
describes methods for treatment of acid waste gas and process characteristics，and for the problems that arise during implementation
made further suggestions for improvement
Key words ：coal tar ；acidic gas ；treatment technology
煤焦油餾分加氫排放的酸性廢氣處理技術(shù)探討
劉卓衢，劉加德
（四川天一科技股份有限公司，四川成都 610225）
收稿日期：2016–04–17
作者簡介： 劉卓衢（1982—），女，四川廣漢人，工程師，主要從事
加氫工藝研究工作。

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