煤化工气体净化多技术耦合谋匹配

在煤化工产业大规模发展及产业链延伸过程中，气体净化技术该如何匹配提升?在环保重压下，气体净化技术会带给煤化工企业怎样的节能减排效益?6月11~12日，在长春东狮科贸实业有限公司于江苏宜兴举办的第十二次脱硫技术交流会上，与会专家和学者积极讨论，试图寻找最佳答案。 

　　“在煤制合成气过程中，煤中的硫大多以无机硫化物及少量有机硫化物的形式转化到气相中。其中大部分是以硫化氢形式存在的无机硫化物，还有少量的有机硫化物，主要有羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等，这些有机硫化物在氢环境、较高温度下大部分可以转化成硫化氢。” 长春东狮科贸实业有限公司副总经理毕宝宽介绍说，因此通常情况下，煤气脱硫主要围绕硫化氢的脱除问题进行。
　　
　　全国废气净化技术委员会副主任、太原理工大学苗茂谦教授建议，应当针对不同气化技术、原料气差异和目标产品特征，来选择最佳的气体净化方案，同时优化各种变换气脱硫脱碳工艺，开发出满足大型二氧化碳脱除工艺及大型吸收塔器等设备。此外也要注重硫资源回收及含硫化学品的延伸利用，进一步提升强化一氧化碳及二氧化碳分离技术。
　　他还建议，可以通过湿法净化、干法净化、变压吸附、变温吸附、膜分离、低温精馏等工艺的组合，达到气体深度净化及分离的更高要求，以满足不同生产规模、不同产品品质及环保排放标准的要求。

　　然而这几年随着新型煤化工的发展尤其是煤气化装置大型化的发展，气体净化技术大多采用低温甲醇洗等湿式非氧化法工艺配套完成。但该工艺投资较大，且在净化过程中硫化氢没有发生化学转化，而是被富集到酸性气体中。为处理硫化氢通常配套采用克劳斯工艺，但克劳斯工艺的硫回收通常只针对高硫含量酸性气，其催化氧化流程长、投资大，酸性气体达标排放存在较大难度，这也就导致目前中小型煤气化及传统煤制合成气工艺净化技术的选择和改造处于一个十分尴尬的境地。
　　毕宝宽为上述问题提供了一个可行的解决方案，他建议无论是中小型煤气化企业，还是煤制合成气工艺，净化技术改造都可采用湿式氧化法脱硫组合技术，一次性完成硫化氢的脱除问题，从而满足新型煤化工气体净化设计和传统煤化工气体净化改造的需求。
　　全国化工合成氨设计技术中心站技术委员会高级顾问徐京磐也推荐这项湿式氧化法脱硫组合技术。他介绍说，东狮公司的湿式氧化法脱硫组合技术，耦合了他们研发的富液增容技术、无填料传质技术、闪蒸控制技术等，能很好满足高压、高二氧化碳、高硫化氢、高净化度“四高“工况条件下的脱硫需要。这一专有技术已经在多套洁净煤气化的湿法脱硫装置中成功应用，并取得很好效果。


　　以绍兴化工有限公司为例。该公司采用无填料传质技术及富液增容技术相结合的工艺方案对其水煤浆制气进行脱硫改造。在变换气流量20000~22000立方米/时、压力1.6兆帕、硫化氢含量大于2600毫克/立方米的工况条件下，采用该组合工艺脱硫可使硫化氢含量稳定在 3.7毫克/立方米，且使系统阻力保持稳定，总溶液循环量小于700立方米/时就能满足生产要求。以前针对这种高含硫气体脱硫使用的是传统填料塔，经常会产生堵塔问题。且二氧化碳含量和压力等级越高，这种现象就会越明显。东狮的湿式氧化法脱硫组合技术不仅大幅降低填料塔高和脱硫液循环量，解决了堵塔问题，其中的无填料传质技术还可减少原料气中二氧化碳对脱硫液的影响，有利于脱硫液对硫化氢的选择性吸收，同时还能降低投资和运行费用。
　　东狮湿式氧化法脱硫组合技术适用范围也非常广。据专家介绍，这一技术不仅可用于传统合成氨厂固定床气化装置加压脱硫，也适用于新型煤化工洁净煤气化的加压脱硫，在焦炉煤气脱硫、煤制燃气前脱硫、生物质沼气脱硫、焦油加氢脱硫等应用时都实现了超低排放。