國內(nèi)外對焦?fàn)t煤氣的脫硫工藝分為正壓脫硫和負(fù)壓脫硫二種,。某公司焦?fàn)t煤氣凈化一開始采用HPF正壓脫硫工藝,，但脫硫效率低，且正壓脫硫需將煤氣冷卻,，送入脫硫塔進(jìn)行脫硫,、脫氰，經(jīng)過脫硫后,，煤氣進(jìn)入硫銨單元,，又需對煤氣進(jìn)行預(yù)熱,，煤氣經(jīng)過冷卻、預(yù)熱存在較大的能源浪費(fèi),，不利于節(jié)能降耗生產(chǎn),，對此該公司將正壓脫硫工藝改為負(fù)壓脫硫工藝，采用紅外氣體分析儀（防爆型）Gasboard-3500對脫硫效果進(jìn)行監(jiān)測,，項(xiàng)目運(yùn)行3年來,，脫硫效率提高，節(jié)能*,，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益,。

一、正,、負(fù)壓脫硫工藝對比

1,、正壓脫硫工藝

從鼓風(fēng)機(jī)來的約55～60℃的煤氣，先進(jìn)入預(yù)冷塔,，用循環(huán)水冷卻至30℃左右,，然后進(jìn)入脫硫塔。

預(yù)冷塔用冷卻水自成循環(huán)系統(tǒng),，從塔底排出的熱水經(jīng)循環(huán)泵送往冷卻器,，用循環(huán)冷卻水換熱后進(jìn)入預(yù)冷塔頂部噴灑用于冷卻煤氣，預(yù)冷循環(huán)水定期進(jìn)行排污,，送往機(jī)械化澄清槽,，同時(shí)往循環(huán)系統(tǒng)中加入剩余氨水予以補(bǔ)充。

從預(yù)冷塔來的煤氣進(jìn)入脫硫塔底部與塔頂噴淋的脫硫液逆向接觸,，脫除H2S,、HCN后由塔頂溢出去往硫銨單元。

從脫硫塔底排出的脫硫液經(jīng)液封槽進(jìn)入反應(yīng)槽,，再由脫硫液循環(huán)泵送出,，一部分經(jīng)過冷卻器冷卻后與另一部分未冷卻液體混合后經(jīng)預(yù)混噴嘴送入再生塔底部，同時(shí)在再生塔底部鼓入壓縮空氣,，使脫硫液在塔內(nèi)得以再生,，再生后的脫硫液于塔上部經(jīng)液位調(diào)節(jié)器流至脫硫塔循環(huán)噴灑使用，上浮于再生塔頂部擴(kuò)大部分的硫泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽,，產(chǎn)生的硫泡沫用泵送至離心機(jī)離心分離,，濾液返回反應(yīng)槽，硫膏裝袋后外銷,。

脫硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脫硫反應(yīng)槽加入脫硫液循環(huán)系統(tǒng),。

2、負(fù)壓脫硫工藝

電捕來的約25℃煤氣進(jìn)入填料脫硫塔底部,，與塔頂噴灑下來的再生溶液逆向接觸,，吸收煤氣中的H2S和HCN（同時(shí)吸收煤氣中的NH3，以補(bǔ)充脫硫液中的堿源）,。脫硫后煤氣進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)單元,。

脫硫塔底吸收了H2S、HCN的循環(huán)液,，經(jīng)脫硫液泵進(jìn)入再生塔底預(yù)混噴嘴（脫硫液溫度高時(shí),，部分進(jìn)入板框式換熱器進(jìn)行冷卻），與壓縮空氣劇烈混合,，形成微小氣泡后進(jìn)入再生塔底部,，沿再生塔上升過程中，在催化劑作用下氧化再生,。再生后的脫硫液于再生塔上部經(jīng)液位調(diào)節(jié)器進(jìn)入U(xiǎn)型管后,，進(jìn)入脫硫塔頂分布器，循環(huán)噴淋煤氣,。

上浮于再生塔頂部擴(kuò)大部分的硫磺泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽,，產(chǎn)生的硫泡沫用泵送至板框式壓濾機(jī)，濾液進(jìn)入放空槽后,，由放空槽自吸泵送至脫硫塔底繼續(xù)循環(huán)使用,，硫膏裝袋后外銷。

脫硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脫硫塔底,，加入脫硫液循環(huán)系統(tǒng),。

3、正,、負(fù)壓脫硫運(yùn)行指標(biāo)對比

在同等煤氣發(fā)生量情況下,，采用紅外氣體分析儀（防爆型）Gasboard-3500對正負(fù)壓脫硫工藝的脫硫效果進(jìn)行對比監(jiān)測，再綜合脫硫工藝各方面運(yùn)行參數(shù),，可得出正壓脫硫與負(fù)壓脫硫運(yùn)行指標(biāo)如下,。

由上表可知，負(fù)壓脫硫較正壓脫硫,，脫硫塔入口煤氣溫度降低了6℃,，脫硫液溫度降低了5.5℃，脫硫液溫度的降低,，有利于揮發(fā)氨（游離氨）濃度的提高,，揮發(fā)氨濃度提高了5.2g/L；副鹽濃度由300g/L以上降低至250g/L以下,，降低了52.8g/L,，副鹽濃度的降低有利于脫硫效率的提高，脫硫效率由86.3%提高至99.0%,，提高了12.7%,。

二,、正、負(fù)脫硫工藝特點(diǎn)對比

1,、 溫度變化

正壓脫硫位于鼓風(fēng)機(jī)后,，進(jìn)入脫硫工段的煤氣溫度約55～60℃，而脫硫反應(yīng)適宜溫度為25～35℃左右,，脫硫工段后為硫銨工段,，而硫銨工段適宜吸收反應(yīng)溫度為50～55℃，因此煤氣經(jīng)正壓脫硫進(jìn)入硫銨工段需對煤氣現(xiàn)冷卻再加熱,，存在較大的能源浪費(fèi),。

負(fù)壓脫硫位于電捕后，鼓風(fēng)機(jī)前,，進(jìn)入脫硫工段的煤氣約25℃,，滿足脫硫吸收、再生要求,，而經(jīng)過風(fēng)機(jī)后的煤氣直接進(jìn)入硫銨工段,，避免了對煤氣冷卻和預(yù)熱，溫度變化梯度更加合理,，節(jié)約了冷能和熱能,，降低了系統(tǒng)能耗。

2,、游離氨濃度

HPF法脫硫是以氨為堿源的濕法氧化脫硫,，吸收過程為化學(xué)反應(yīng)，即通過吸收煤氣中的氨（或外加氨水）,，增加氨的濃度提高對硫化氫,、氰化氫等物質(zhì)吸收效率，脫硫液中游離氨的濃度越高越有利于脫硫反應(yīng),。

正壓脫硫經(jīng)過預(yù)冷后煤氣溫度一般在30℃左右,，負(fù)壓脫硫煤氣溫度為25℃左右，其脫硫液溫度較正壓降低5℃左右,，脫硫液溫度低有利于氨的吸收,、溶解，同時(shí)避免了正壓條件下預(yù)冷噴灑液的直接接觸吸收煤氣中的氨,。因此,，負(fù)壓脫硫工藝有效提高了游離氨（揮發(fā)氨）濃度，游離氨濃度由正壓脫硫的4～6g/L提高至負(fù)壓脫硫的10～12g/L,，達(dá)到較高的吸收效率,，進(jìn)而提高了脫硫效率。

3、設(shè)備投資

負(fù)壓脫硫與正壓脫硫設(shè)備上相比,，脫硫工段不再用預(yù)冷塔及其配套的循環(huán)噴灑泵,、換熱器等設(shè)備，硫銨工段不再用預(yù)熱器,，節(jié)約大量設(shè)備投資,，占地面積減少近80m2。

負(fù)壓脫硫根據(jù)工藝特點(diǎn),，不用反應(yīng)槽,，節(jié)省兩個(gè)約150m3的反應(yīng)槽,，占地面積減少約120m2,。

4、環(huán)保效益

負(fù)壓脫硫再生尾氣回收至煤氣系統(tǒng)內(nèi),，減輕對大氣污染的同時(shí),，尾氣中的氧氣、氨氣等有效組分進(jìn)入脫硫吸收塔內(nèi),，參與脫硫吸收,、解離反應(yīng)，進(jìn)一步增強(qiáng)了脫硫效率,。

三,、負(fù)壓脫硫經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)效益

負(fù)壓脫硫較正壓脫硫減少預(yù)冷塔、預(yù)冷噴灑泵,、預(yù)冷換熱器,、反應(yīng)槽等設(shè)備；減少煤氣冷卻消耗循環(huán)冷卻水量150m3/h,；節(jié)省硫銨預(yù)熱器蒸汽量1t/h（冬季）,。因此負(fù)壓脫硫較正壓脫硫節(jié)省成本為：

1）降低循環(huán)消耗成本：節(jié)約循環(huán)水量為150m3/h，按0.5元/m3,、年運(yùn)行360天計(jì),，則年節(jié)約循環(huán)冷卻水成本為150×24×360×0.5=64.8萬元。

2）降低蒸汽消耗：節(jié)約蒸汽量為1t/h,，蒸汽按150元/t,、冬季按120天計(jì)，則年節(jié)約蒸汽消耗成本為1×24×120×150=43.2萬元,。

3）降低設(shè)備投資成本：減少預(yù)冷塔,、循環(huán)泵、換熱器,、反應(yīng)槽等設(shè)備及工程投資費(fèi)用約500萬元,。按設(shè)備折舊費(fèi)用計(jì)，年降低投資費(fèi)用50萬元,。

則年降低成本為：64.8+43.2+50=158萬元,。另外,，脫硫效率的提高，降低了脫硫后煤氣中硫化氫含量,，進(jìn)一步降低燃燒時(shí)二氧化硫排放量,，環(huán)保效益顯著。

四,、結(jié)論

1,、負(fù)壓脫硫較正壓脫硫減少預(yù)冷系統(tǒng)、反應(yīng)槽等設(shè)備,，投資費(fèi)用低,，占地面積小，操作簡便,。

2,、負(fù)壓脫硫較正壓脫硫較好地利用了煤氣溫度變化梯度，避免煤氣經(jīng)過冷卻再加熱,，降低了循環(huán)冷卻水及蒸汽消耗成本,，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3,、負(fù)壓脫硫入口煤氣溫度,、脫硫液溫度較正壓脫硫降低約5℃，揮發(fā)氨濃度提高至10g/L以上,，提高了對硫化氫的吸收,，進(jìn)而提高了脫硫效率。

4,、負(fù)壓脫硫再生尾氣全部并入煤氣負(fù)壓系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)了脫硫尾氣“零”排放，改善了工作環(huán)境,，降低了大氣污染,。

5、負(fù)壓脫硫較正壓脫硫效率顯著提高,，降低了煤氣中硫化氫含量,，進(jìn)而減少燃燒時(shí)二氧化硫的排放量，具有顯著的環(huán)保效益,。

（來源：公眾號@工業(yè)過程氣體監(jiān)測技術(shù)）