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  煤在炭化过程脱硫,是提高焦炭质量的一项重要的措施,目前有二种方法,一种是传
统的缚硫焦,使用钙基和钡基缚硫剂使焦炭中的硫份降低

 0.1~0.2 个百分点,效果明显,

但缺陷是增加了焦炭中的灰份,需使用灰份较低的煤,在焦煤资源日趋紧张的今天,该方
法已基本被淘汰。另一种方法煤是在炭化室结焦的过程中、适时、适量、适温的通入氢气或焦
炉煤气(含氢

55%左右),氢与硫铁矿发生还原反应,生成 H2S 和 Fe,与噻吩类硫化物

反应生成碳氢化合物和硫化氢。根据可行性研究表明,在新建焦炉设计时增加一个加氢(焦
炉煤气)系统是可行的,但实际应用时的脱硫效果还需进一步验证,要实现煤在炭化过程
脱硫的可行性,需具备以下几方面条件。
  

2.1 参与反应的氢气量(焦炉煤气)

  它取决于焦炭中总硫的控制,经净化的回炉煤气量应占总量的

20%。这部分煤气取至回

炉煤气预热器,温度

 80

℃左右。煤气压力 1500~2000pa 即可满足工艺条件。

  

2.2 回炉煤气温度

  因冷煤气可使炉温降低,延长结焦时间,因此需要利用焦炉蓄热室设计一套加热系统
将煤气加热至

500 度左右,该系统如在已建焦炉改造,难度很大,但新建焦炉就比较容易

的实现。
  

2.3 选择合适的炭化室温度通入煤气脱硫

  根据理论计算和试验结果显示,氢气脱硫最佳炭化室温度为

 900 度左右,即焦饼中心

出现孔隙时的结焦后期,挥发份逸出

 80~85%时,焦饼中 S 与 H2 反应的推动力最大。

  

2.4 氢化脱硫反应时间控制

  反应时间的控制,取决于炉型,煤质,氢气的温度、压力和量,顶装煤焦炉,焦饼结焦
中后期,炉墙还承受焦饼一定的侧压力,阻力较大,后期收缩后焦饼孔、隙较大,有利于

 

H2S 反应。
  

3.煤气脱硫

  煤气脱硫成熟的工艺较多,下面作一简单的技术分析:
  

3.1 以氨为碱源的 HPF  脱硫工艺的特点是脱硫效率高,脱硫后的煤气含硫量小于

 

200mg,但有难处理的盐类废液,易造成二次污染;生产尾气含氨量高也易造成二次污染;
脱硫产品硫磺的纯度低,质量差,脱硫成本高;由于再生塔排出尾气和废液带氨量较大,
可使氨的损失达

15%,不但污染了环境,也浪费了氨源;一次性投资大,设备能耗高,生

产成本增加,因此新设计的脱硫装置装重点考虑节能减排。
  

3.2 AS 法脱硫工艺:该工艺虽然脱硫过程不产生污染且硫磺纯度高,但脱硫效率较低 ,

煤气含硫不易达标,且设备材料防腐要求高,生产成本高,推广使用受到一定限制。
  

3.3 真空碳酸钾脱硫工艺:该工艺特点是元素硫质量好,效益好于其它工艺,但需外购

碱源、脱硫效率低,脱硫后煤气含硫较高,另外该脱硫装置放在洗苯塔后,故存在一定的污
染和腐蚀问题。
  

3.4 FAS 氨为碱源湿式吸收工艺:该工艺是在 HPF 法基础上优化创新的一种工艺,该

工艺增大了脱硫塔传质面积,脱硫效率高;在脱酸前增加脱氰装置,提高了脱氰效率;装
置回收的硫磺纯度高,系统无废液产生,工艺比较先进,但设备较多,一次性投资偏大。
  综合煤气脱硫工艺,虽然脱硫效率、二次污染、一次性投资、生产成本、工艺复杂程度有
差异,但脱硫效率都能达到或接近国家指标要求,因此,处理的工艺难度要小于固态脱硫。
  

4.结论

  随着大型钢铁企业对焦炭质量要求不断提高和低硫炼焦煤资源储量的日趋减少,寻求
高硫煤炼焦的有效应用工艺的确定还有许多技术问题需要解决,它需要相关行业的共同努
力,以便加快新的、高效的脱硫工艺工业化。
  【参考文献】