煤化工工程中氨法脱硫技术的应用

煤化工工程中氨法脱硫技术的应用

傅科丹

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摘要：煤化工作为经济发展的重要力量，直接影响着工业和民生两大领域。煤化工企业作为一个众所周知的高风险行业，与其他行业相比，火灾风险更大。因此，面对煤化工企业火灾，消防救援队伍要全面落实防患于未然的原则，通过日常了解生产情况，掌握煤化工企业的具体风险来源。本文分析了氨脱硫技术在煤化工中的应用，以供参考。

关键词：煤化工；氨法脱硫；二氧化硫

引言

煤化工企业属于高风险行业，其生产的原材料、成品、生产设备和生产工艺都具有较高的火灾危险因素。由于一些煤化工行业过分追求经济效益，在防火方面存在许多问题。在日常生产经营阶段，存在火灾隐患。一旦发生火灾，往往会给行业及周边环境带来人员伤亡和经济损失。

1煤化工工程中氨法脱硫技术特点

首先，脱硫效率高，煤流量波动的适应性强。吸收剂选用氨水，碱度强，纯度高。当硫氧化物被吸收到烟道气中时，它会发生气液反应。因此，氨法具有反应完全、反应速度快、吸收剂利用率高的优点。与其他工艺相比，该工艺对二氧化硫的吸收能力优越。根据工程实例，氨脱硫在中高硫煤中的脱硫效率也可达到97%至99%。氨可以完全溶解在水中，当硫含量在保持恒定的液气比的条件下波动时，需要脱硫。该吸收剂具有极强的吸收能力。其次，符合循环经济的要求。在煤化工中，废氨水的副产物在氨脱硫中应用更为广泛，在治理二氧化硫和废氨污染方面可以发挥一定作用。该系统不再产生废水和矿渣，而是产生副产品硫酸铵肥料，符合“循环经济”的要求。最后，它能耗低，可以与脱氮工艺共用。氨去除系统具有低阻力和低硫液气比，与石灰石-石膏厂相比，可节省40%的电力消耗。1吨氨最多可去除2吨二氧化硫，产生3.8吨硫酸铵。随着煤中硫含量的增加，副产硫酸铵的量也会增加，单位脱硫操作成本更低。该技术可与SNCR、SCR等脱硝工艺共用一套液氨供应系统，减少投资面积。四是吸收合成气硫磺回收中的脱硫尾气。在煤化工项目中，不可避免地要安装硫磺回收装置。在硫回收后的硫化氢尾气和排放物的深度处理中，通常采用国外技术，投资高。采用氨法脱硫处理锅炉烟气中不合格的硫回收废气，将其输送至硫酸铵溶解动力区的氨法脱硫装置进行处理，可以降低运行成本，节省投资。

2问题原因及应对措施

2.1氨逃逸严重

（1） 与正常锅炉烟气脱硫相比，由于进塔烟气的温度和湿度较高，硫回收尾气在采用喷雾冷却时具有较高的平衡露点，比正常烟气的平衡露点高出10℃。这导致脱硫喷淋液中的溶质容易挥发，不利于控制氨的逸出和脱除SO2。（2） 脱硫塔进厂烟气中SO2含量大且不规则，气体平衡露点高。为了平衡高负荷条件下的脱硫指标，操作过程中吸收液的pH值相对较高，这有利于控制氨的逃逸。（3） 每个系统只有一个氨加药点，不具备精确控制塔各段pH值的条件。控制只能从脱硫合格但氨逃逸合格但脱硫合格的选择中选择。不可能控制两个指示器同时通过。（4） 气溶胶的逸出导致用作脱硫剂的液氨量增加，而液体利用率降低，损失增加，导致氨硫比失衡等问题。采取的措施包括：①将氨浓度从20%调整到15%；②放宽排放中的二氧化硫控制指标，最大限度地减少氨的添加量。经过改进，烟囱的拖尾现象得到了极大的缓解，仅有少量拖尾现象。

2.2腐蚀严重

脱硫吸收塔溶液在循环过程中会不断富集氯离子，对不锈钢产生腐蚀。氯离子含量高会加剧系统的腐蚀和缝隙腐蚀，使系统中与硫酸铵溶液接触的管道和塔体产生强烈腐蚀，大大缩短设备的使用寿命。氨脱硫运行仅6个月，就出现了不同程度的腐蚀，特别是脱硫塔入口烟道和工艺水管线腐蚀严重，甚至出现泄漏。采取的措施：①将腐蚀的泄漏阀更换为衬氟阀；②采用新型防腐工艺，对进口烟道、塔部件、管道等进行纳米内防腐处理。

3煤化工中氨法脱硫技术的应用

3.1煤化工中氨法脱硫技术的应用

一般来说，煤化工在生产主要产品的过程中，副产品很多，其中一些副产品会危害环境，需要首先消除占比最大的氨氮水。在检测其含量的过程中，浓度高度约为15%，非常适合用于脱硫过程。在日常技术中，它可以有效地降低成本支出。就整体工作效果而言，在这个过程中，应该使用氨水来有效解决许多问题并减少排放。同时，在它的帮助下，还可以发生其他反应，例如氨水形成硫酸铵，可以用来制造复合肥料。通过这种方式，废物可以转化为有用的物质，以防止二次污染。

3.2氨法脱硫技术在高硫煤处理中的运用

对于石膏法，它属于物理脱硫技术，侧重于钙基脱硫的原理。与氨法脱硫技术相比，反应速度和程度、应用强度、可行性等方面的偏差都不尽如人意。氨脱硫技术具有自主知识产权，可长期全面推广。与国外引进的钙法不同，它不需要运营费和转让费的支持，有利于节约资源。同时，在使用石膏法的过程中，需要采用喷雾、雾化等相关工艺，以提高脱硫效果。然而，所涉及的成本相对较高，并且处理后的废物无法再利用。将氨脱硫技术应用于高硫煤，可以全面提高脱硫效率，产生大量氨肥料，不会造成二次污染。同时，废料也可以重复使用。氨脱硫技术广泛应用于各个领域，在处理低硫煤脱硫和高硫煤脱硫方面具有较强的适用性，同时操作灵活。氨回收脱硫装置的操作实际上是去除硫酸铵的过程。吸收1吨液氮所对应的二氧化硫量约为2吨，而硫酸铵的产量约为4吨。烟气中的二氧化硫气体每吨价值约400元，使用价格低廉的高硫煤，可以有效控制燃料成本和脱硫成本。此外，该工艺具有极强的活性，并且与传统脱硫技术相比更低，其中脱硫塔通常具有850Pa的阻力。该技术装置具有利用原有锅炉引风机的潜力。与传统脱硫技术相比，系统电阻功耗可降低一半，循环泵功耗可降低70%以上。

3.3化工区综合治理中的应用

在煤化工产品的生产中，经常会产生许多化学废料，其中之一就是废氨水。通过对废氨水的检测，发现大部分废氨水在15%至22%之间。此时，引入氨脱硫技术进行处理，不仅可以降低资金消耗，还可以实现废氨水的有效利用，实现化工企业锅炉氧化排放的综合治理。在脱硫技术的应用下，工作人员可以将废氨水转化为硫酸铵。硫酸铵作为一种复合肥料原料，可以节省其他原料，有助于实现循环经济的目标，减少各种废物的排放量，避免二次污染。

结束语

尽管氨脱硫工艺具有脱硫效率高、运行能耗低、脱硫副产物经济效益好等优点，但由于宁夏煤业公司硫回收尾气中SO2浓度高，加上氨脱硫装置脱硫塔设计能力不足，实际运行中出现了脱硫塔尾气SO2浓度过高、氨逃逸、铵溶液氧化率低、硫酸铵溶液结晶困难等问题。通过降低氨水浓度、在脱硫塔内增加浓缩脱硫段、将水洗段由喷淋改为灌装、在塔顶安装除雾器、在塔外增加循环氧化槽等措施，基本解决了装置的运行难题。不仅消除了烟囱的视觉污染，还获得了硫磺副产品，技术改造取得了显著成效。

参考文献

[1]李红.氨法脱硫技术在神华煤化工工程中的应用[J].煤炭加工与综合利用, 2014(2):4.DOI:10.3969/j.issn.1005-8397.2014.02.012.

[2]过小玲.煤化工中氨法脱硫技术的应用分析[J].石油石化物资采购, 2022(16).

[3]徐长香,熊绍锋,许祥俊.氨法烟气脱硫技术在大型煤化工行业的应用[C]//全国石油和化学工业节能环保技术,设备交流会.中国石油和化学工业联合会, 2010.