1前言
焦炉煤气脱硫工艺有干法和湿法脱硫两大类。我厂煤气净化脱硫主要采用HPF湿式催化氧化法脱硫工艺，利用氨为碱源，煤气中的H2S等酸性组分由气相进入液相与氨反应，转化为硫氢化铵等酸性铵盐，在空气中氧的氧化下转化为元素硫。我厂选用的是HPF复合型催化剂，焦炉煤气的脱硫效率高达99%。
工艺简介：焦炉炼焦产生的荒煤气经冷凝鼓风工段处理后，由煤气总管经预冷塔送到脱硫工段，煤气进入脱硫塔下部，与上部喷洒下来的脱硫液逆流接触，煤气由脱硫塔上部送出，吸收了H2S、HCN的脱硫的富液由下部流人溶液循环槽，经循环泵送溶液换热器，进入再生塔下部与再生空气并流进入再生塔，脱硫液再生后自流去脱硫塔顶部喷淋，循环使用。含析出单质硫的硫泡沫由再生塔顶部流人硫泡沫槽，经泵送至压滤机回收单质硫。该工艺简单归结为： H2S和HCN(气体分子)→HS-、S2-、CN-(液体离子)→单质S(固体)。
2 HPF湿法脱硫工艺的化学反应式及工艺特点分析
脱硫脱氰工艺是一个化学反应工艺。脱硫脱氰效果的好坏，本质在于化学反应完成的好坏。也就是我们如何去满足那些条件，来达到化学反应向我们预期的方向进行的目的，从而完成生产任务，达到预期效果。下面列举其中基本的化学反应式，并就个人理解简要分析：
2.1 脱硫反应及分析
2.1.1脱硫化学反应式
2.1.2根据工艺简单分析
2.1.2.1 反应式：是气态氨气的溶解反应。通过这一反应，完成脱硫液的碱性过程，从而为吸收煤气中酸性气体H2S和HCN提供了动力。HPF湿式催化氧化法脱硫工艺利用氨气极易溶于水的特性来完成脱硫液的碱性过程，蒸氨塔顶的氨气经分缩器和冷凝器冷凝成10%的氨水送入反应槽，增加了碱源，节约了生产成本。
2.1.2.2 反应式⑵⑶⑷是煤气中酸性气体的溶解反应，其中反应式⑵⑶是脱硫的主反应，其进行程度的高低直接影响最终脱硫效果。加强温度控制和气、液充分接触是反应的制约条件。
2.1.2.3 反应式⑸～⑽，是生成多硫化氨的过程，均在液相中进行。对脱硫效果影响不大
2.1.2.4 反应式⑾，生成NH4CNS，最终造成副盐NaSCN和Na2S2O3含量升高，受温度影响。故脱硫液温度不要过高，不可超过40℃。
2.2 再生反应及简单分析
2.2.1再生反应式
⑴NH4HS+1/2O2→S↓+NH4OH
⑵(NH4)2Sx+1/2O2+H2O→Sx↓+NH4OH
⑶H2N-CS-NH2+1/2O2→H2N-CO-NH2+S↓
2.2.2根据工艺简单分析
反应式⑴⑵⑶可看出，为满足反应向正方向进行，需外加过量空气提供氧分子。我厂再生塔采用空气与脱硫液预混再生，保证提供足够的氧气的同时节省了压缩空气。从而使再生过程排放的尾气量少，排放的尾气含氨量远低于国家有关标准。因为反应最后再次生成NH4OH，完成氨的再生。故除生成副盐外，氨基本不消耗，但由于实际生产中氨的挥发、脱硫废液的外排，造成氨的流失是还是非常严重的。
在湿法脱硫中，将H2S氧化成单质硫是借助于脱硫液中的载氧体催化剂来实现的。催化剂在很大程度上决定着湿式氧化法的脱硫效率，单质硫生产率、碱耗、再生效率、副反应产率等一系列重要指标。因此，选择一种高性能催化剂作为氧化还原剂，就成为决定这种工艺操作的关键。根据我厂的生产工艺和操作指标，经对比、筛选，采用了东狮牌888高效脱硫催化剂，该产品操作简便、脱硫效率高、价格适中，其性能稳定、可靠。
2.3 副反应式
2NH4HS+2O2→(NH4)2S2O3+H2O
(NH4)2S2O3+O2→(NH4)2SO4+2S↓
系统氨溶解过多、温度过低、PH值超过9，都会使副反应加剧，脱硫液两盐含量增高，脱硫效率降低，不利于生产。
3 脱硫系统主要工艺指标的控制
3.1 严格控制煤气、脱硫液等各组分质量指标
煤气含H2S:脱硫塔前 ≤5g/m3;塔后 ≤0.2g/m3
煤气进脱硫塔温度 25℃～35℃
脱硫塔阻力(单塔) <1000Pa
进脱硫塔溶液温度 25℃～35℃
进再生塔溶液温度 35℃～40℃
PH : 8.0-9.0
悬浮硫：≤1.5g/L;两盐含量：≤250g/L
脱硫液中各成分控制合理与否直接影响脱硫效率，我厂在生产中对其主要成分：PH值、悬浮硫、氨含量、两盐含量等进行了严格控制，保证塔后煤气中H2S含量达到生产要求。
3.2 严格控制煤气中杂质
实践表明，煤气中的焦油和萘等杂质不仅对煤气的脱硫效率有较大影响，还容易堵塞管道和填料。因此在生产中，进入脱硫塔中的煤气中焦油含量要小于50mg/m3，萘含量不大于0.5g/m3。
3.3 煤气及脱硫液温度的控制
当脱硫液温度较高时，就会增大溶液表面的氨气分压，使脱硫液中含氨量降低，脱硫效率随之下降。但脱硫液温度太低也不利于再生反应的进行，因此，生产过程中宜将煤气温度控制在28℃～30℃，脱硫液温度控制在30℃～35℃。
3.4严格控制再生空气量与再生时间
氧化1Kg硫化氢的理论空气量不足2m3，在实际再生生产中，考虑到浮选硫泡沫的需要，再生塔鼓风强度一般控制在100m3/m2h。由于HPF催化剂在脱硫和再生过程中均有催化作用，故可降低再生空气量。但是，减少再升空气量会影响硫泡沫的漂浮效果，因此在实际生产中不降低再生塔空气量，而是适当减少再生停留时间，再生生产操作控制在20min左右。
3.5 液气比对脱硫效率的影响
增加液气比使传质界面迅速更新，以提高吸收推动力，有利于提高脱硫效率。因液气比达到一定程度后，脱硫效率的增加量并不明显，反而会增加循环泵的动力消耗，故液气比不应太大。
3.6 控制好再生空气尾气
脱硫液用空气氧化再生时，其再生空气尾气含氨达2.46g/m3，如果直接排到大气中不但损失了氨，还污染了环境，故尾气必须净化处理。我厂系统中不凝性气体经尾气洗净塔洗涤后放空处理，降低了环境污染。
4 HPF湿法脱硫的在我厂运行情况及评价
4.1HPF湿法脱硫工艺，以氨作为脱除H2S的碱源，同时可脱除HCN，具有较高的脱硫脱氰效率(脱硫效率99%，脱氰效率80%)，而且流程短，888脱硫催化剂用量少，脱硫效率高,操作费用低，一次性投资省。
4.2两脱硫塔串联，填充填料分别为轻瓷花环填料和不锈钢波纹板填料，比表面积大，传质效率高，处理能力大，脱硫塔操作阻力较小，不易堵塔。
4.3 HPF法脱硫工艺的硫泡沫经框板式压滤机过滤，产生硫膏直接外卖，脱硫废液送往两盐车间，提取NH4SCN和(NH4)2S2O3,后清液返回系统重新利用，减少了环境污染，降低了生产成本。
5 总结
HPF法脱硫工艺不仅涉及气液相间及液相内部的传热传质过程，而且涉及带催化剂的催化反应过程，对于传质过程、化学反应过程及其相互影响的规律进行细致分析，是解决化学过程问题的重要方法。HPF法脱硫为脱硫生产实现高负荷、高效率、长周期安全稳定运行创造了良好条件。对于HPF法脱硫工艺的各项工艺条件、设备结构等还有待于进一步深入细致的学习研究。
原标题：浅谈HPF湿法脱硫工艺的控制及特点
