焦炉气PDS湿法脱硫难以达标原因

随着国家环保政策的出台和加强，焦化厂纷纷增设脱硫系统，尤其是焦炉气做为城市煤气民用，其脱硫精度要求比较高， H₂S指标要求达到20mg/m³以下。纵观现在运行中的焦化厂湿法脱硫系统很难到达此指标，考察山西、山东、河北等数个焦化厂PDS脱硫装置，认为造成焦炉气脱硫达标困难的主要原因有以下几点：

一、脱硫塔脱脱除效果

脱硫塔是脱硫生产的主要设备，大部分焦化厂脱硫塔均为填料塔，两塔可并也可串的操作工艺，两塔并联操作工艺，焦炉气空塔速度达0.4m/s以上时，出口H₂S很难达标，如果两塔串联操作，塔系统阻力有所增高，易堵塞塔。

二、温度对PDS湿法脱硫剂影响

焦炉气脱硫主要有两种设置方法，一为前置脱硫，即脱硫在鼓风机加压后脱苯，硫铵前设置；另一种为后置脱硫，即脱硫在脱苯，硫铵后置；还有一种较少见的鼓风机前负压脱硫设置。

脱硫前设置煤气预冷塔主要是指前置脱硫，因煤气鼓风机加压后焦炉气温度一般升高至35-40℃，夏天气温高时可升高达45℃以上，温度高可导致脱硫液中的NH₃含量下降，一些焦化厂分析脱硫液中的NH₃含量只有4-6g/L，结果脱硫效率不足80%。

煤气温度高不仅影响溶液中的NH₃含量，而且也可使脱硫过程中副反应速度增快，溶液中副反应产物（NH₄）₂S₂O₃和NH₄CHS的增高，另外还可使煤气中焦油等杂质在电捕焦油器中脱除效率降低，导致煤气中焦油含量高于30mg/m³以上，影响脱硫效率和脱硫液中硫泡沫的生成。

三、部分PDS脱硫液以NH3为碱源

焦炉气中NH₃含量一般为4-6g/m³，对于煤气中H₂S含量小于5g/m³，以NH3为碱源可满足脱硫反应过程中所需求的氨量，这里面包括蒸氨系统向脱硫液中或煤气中补充的NH3。脱硫液中的NH3含量一般可保持在10-12g/L。

如果焦炉气中H₂S含量大于5g/ m³以上，以NH₃为碱源满足不了脱硫反应过程中所需求的NH₃量。如欲达到较高的脱硫效率，则煤气中的NH₃/H₂S至少应达到1.3，例如煤气中H₂S含量为6g/m³以上时，其NH₃含量应达到7.8g/m³以上，焦化厂即使通过蒸氨装置，也难长期平衡到此含量，碱性不足使H₂S含量不达标。

四、产生大量副盐

脱硫液以NH₃为碱源时生成的副盐为（NH₄）₂S₂O₃、（NH₄）₂SO₄和NH₄CNS，以Na₂CO₃为碱源时生成的副盐为Na₂S₂O₃、Na₂SO₄、NaCNS。生成副盐的速率与脱硫工艺和催化剂的选择有关，更与焦炉气中HCN的含量有关，一般焦炉气中HCN为1.0-2.5g/m³。脱硫液中副盐含量相对脱硫工艺影响比较大：

一、增加了碱源的消耗，使脱硫成本增大。

二、增加了脱硫液的黏度，降低了脱硫液的硫容，使脱硫效率降低。

三、脱硫液中副盐Na₂SO₄增设至40g/L以上时将会严重腐蚀设备。四是脱硫液中副盐高时易产生脱硫塔堵塞现象。五是降低了硫磺的回收率。

脱硫液中副盐长期积累，达到250g/L以上将严重影响脱硫工艺，以前有个别厂为了解决脱硫液中副盐高的问题，增设了提盐工艺，但绝大部分焦化厂仍然采用排液来解决脱硫液中副盐高的问题，据观察10000m³/h焦炉气每天排液4-5m³即可维持脱硫液中副盐不再增长。