摘要：焦化产业是煤化工的支柱产业之一。炼焦原料煤主要由碳、氢、氮、硫和氧五种元素组成，其中硫元素以有机硫和无机硫形式存在。一般干煤含全硫质量分数百分之零点五到百分之一点二，在成焦过程中，约有百分之三十的硫进入煤气中，其中百分之九十五的硫以硫化氢形式存在。煤气中一般含硫化氢和氰化氢，在煤气净化过程中对工艺设备有腐蚀危害，燃烧后对环境有污染，因此需要对煤气进行脱硫脱氰净化处理。

关键词：焦炉煤气;脱硫脱氰;工艺;分析

1导言

在炼焦时，煤中的部分硫转化为硫化物，因此焦炉煤气中一般含有每立方米四克到十克的硫化氢、每立方米一克到二点五克的氰化氢，这两种物质的腐蚀性很强，且有毒，如果不及时去除，会在煤气接下来的生产中腐蚀生产设备，导致催化剂中毒而失去催化作用，影响生产质量。而且燃烧时产生的废气对环境会造成严重污染，并威胁人们的健康。因此，必须采取有效的措施对焦炉煤气进行脱硫脱氰处理，以提升焦炉煤气的质量，防止生产设备被腐蚀，在减少环境污染的同时回收硫磺资源。基于此，本文首先介绍了焦炉煤气脱硫脱氰工艺的发展和常用的脱硫脱氰方法，重点比较分析了几种湿式氧化法脱硫脱氰工艺。

2焦炉煤气脱硫脱氰工艺发展简述

目前，国内的煤气脱硫脱氰技术是在煤气净化工艺基础上建立的。二十世纪七十年代以前，我国绝大部分焦化企业的焦炉煤气净化工艺沿用与原苏联二十世纪四十年代焦炉炉型相配套的初冷-洗氨-终冷-洗苯的煤气净化工艺流程，一般不设置脱硫装置，仅对氨进行回收。二十世纪八十年代末开始，随着煤气净化技术的引进，宝钢等一些大型钢铁企业，陆续引进了MEA法、TH法等脱硫工艺。但国内大部分焦化企业仍停留在采用氢氧化铁干法或ADA法脱硫的阶段，甚至有些焦化企业没有脱硫装置。此时，我国的ZL脱硫脱氰工艺正处于研究探索阶段。二十世纪九十年代初，国内焦化生产企业先后引进了FRC法、氨-硫化氢循环洗涤法、真空碳酸盐法等脱硫技术。之后在湿式氧化脱硫技术基础上，开发出了诸多适合我国国情的煤气脱硫脱氰新技术，如栲胶法、HPF法、PDS法、888法、APS法、OMC法、OPT法、YST法和RTS法等，极大地推动了我国焦化行业湿式脱硫脱氰技术的发展。目前，湿式氧化法脱硫脱氰工艺分为三个部分：硫化氢及氰化氢等酸性气体的脱除、脱硫富液的再生及副产品回收。湿式吸收法脱硫工艺也分为三个部分：硫化氢的脱除、脱硫富液的再生及酸性气体再处理生产副产品。

3焦炉煤气中杂质与有害物

焦炉煤气与一般干馏煤气组成及杂质含量是不一样的。这主要是由于焦化属高温、缓慢干馏过程;一般煤的干馏属中、低温度，慢速、快速或闪蒸干馏过程;二者尽管在煤气产率、组成、杂质含量不同，但其煤气的净化过程基本一样。焦炉煤气中硫化氢的含量随煤中含硫量而变，炼焦过程中约百分之三十到百分之四十以气态硫化物形式进入焦炉煤气中。焦炉煤气中硫化物按其化合状态可分为两类：一类是硫的无机化合物，主要是硫化氢，一般煤气中硫化氢含量为每立方米四克到十克;另一类是硫的有机化合物，如二硫化碳、硫氧化碳、噻吩等，约每立方米零点三克左右，这些有机硫化物，在较高温度下进行变换反应时，几乎全部转化成硫化氢，故煤气中硫化氢所含硫约占煤气中硫总量的百分之九十以上。另外，炼焦煤中的氮，在炼焦生产中转化为多种含氮化合物，主要以氰化氢为主，其含量为每立方米一克到二点五克。在不同应用场合，对焦炉煤气有不同的要求，城市煤气规定硫化氢含量小于每立方米二十毫克，氰化氢低于每立方米五十毫克;合成气一般规定硫化氢含量小于每立方米一毫克到两毫克，甚至更低;优质钢冶炼气，硫化氢含量小于每立方米一克到两克。

4焦炉煤气脱硫脱氰方法

4.1干法脱硫脱氰

干法脱硫脱氰早在十九世纪初就得到广泛应用，最初是用消石灰做脱硫剂，一九四八年改用氢氧化铁做脱硫剂。干法脱硫脱氰工艺简单，成熟可靠，能够较完全地脱除硫化氢和有机硫，同时还能脱除氰化氢、氧化氮及煤焦油雾等杂质，使煤气达到较高的净化程度。干法脱硫因采用不同的脱硫剂，分为氢氧化铁法、活性炭法、氧化锌法等。氢氧化铁干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂，使硫化氢与氢氧化铁反应生成硫化铁或硫化亚铁。当饱和后，使脱硫剂与空气接触，在有水分存在时，空气中的氧将铁的硫化物又转化为氢氧化物，脱硫剂即得以再生并供继续使用。当煤气中含有氧时，则吸收剂的脱硫和再生可同时进行。经反复脱硫和再生后，硫磺在脱硫剂中积聚，并逐步包住活性氢氧化铁的颗粒，使其脱硫能力逐渐降低，当脱硫剂上积有百分之三十五的硫磺时，需要更换脱硫剂。干法脱硫可以得到较高的脱硫净化要求，可将煤气中硫化氢降至每立方米零点到零点二毫克，但反应速度慢，煤气与脱硫剂接触反应时间长，脱硫剂阻力大。同时，干法脱硫脱氰存在设备笨重，更换脱硫剂时劳动强度大，设备占地面积大以及脱硫剂再生较为困难等缺点，适用于煤气含硫量较低，要求净化程度高或煤气处理量较小的焦炉煤气脱硫，目前此法仍有一定范围的使用。

4.2湿法脱硫脱氰

湿法脱硫脱氰工艺出现于二十世纪二十年代初。在二十世纪七十年代之前，国内大多数焦化企业采用的都是自前苏联引进的初冷—洗氨—终冷—洗苯煤气净化工艺。二十世纪八十年代，以宝钢为代表的钢铁企业先后引入了更为先进的脱硫工艺，如单乙醇胺法、塔卡哈斯法等。二十世纪九十年代，我国焦化企业陆续引进氨—硫化氢循环洗涤法、苦味酸法、真空碳酸钾法等脱硫脱氰工艺。

4.3合成气的脱硫

合成气的原料范围很广，可由煤或焦炭等固体燃料气化产生，也可由天然气和石脑油等轻质烃类制取，还可由重油经部分氧化法生产。合成气主要组分是一氧化碳和氢气，主要用来生产甲醇、天然气、乙二醇等化工原料的原料气。合成气中所含的微量杂质，如硫化物和氧，前者会引起催化剂中毒，导致其活性下降，影响使用寿命;后者易导致催化剂床层温升过高，并使催化剂氧化而降低活性。因此，合成气必须进行精脱硫和脱氧。通常要求硫含量小于每立方米一毫克，氧含量不超过每立方米十毫升。合成气的脱硫方法亦分为干法和湿法。干法脱硫效率高，但设备较笨重，投资大，需间断式再生或更换。湿法脱硫效率比干法低，但设备处理量大，投资和运行费用低，可连续操作。

5结论

综上所述，通过对焦炉煤气常用脱硫脱氰工艺进行比较分析，探讨性提出焦炉煤气脱硫脱氰采用低温甲醇洗工艺的优点，即可去掉原化产脱硫脱氰工序，且原化产脱硫工序所产生“三废”带来的难处理问题。随着社会经济的发展，日益凸显出安全、环保及节能等方面的问题，为更好的利用焦炉煤气，解决焦化工业的污染问题，实现焦化工业的清洁生产，焦化企业要不断完善脱硫脱氰技术，将先进工艺技术用到实际生产中，对利用好焦炉煤气具有一定的推动作用。

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