【技术】石油焦煅烧烟气脱硫的4大技术

发布时间: 2023-07-15 16:42:31 作者:中商碳素研究院


近年来,环保政策频出,石化企业环保检查日趋严格。高硫含量的烟气排放既污染了大气、破坏了环境,同时从长远来看也不利于我国石化企业社会经济效益的提升。本文结合我国石油焦煅烧处理时企业烟气脱硫的各项技术,探究其使用环境和效果。希望对企业处理石油焦煅烧烟气脱硫提供一定的思想指导。


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一、石油焦煅烧原理

石油焦煅烧利用高温将自身体内的水分挥发,在进行除水后,石油焦呈现出一种高密度、高强度、导电性、抗氧化性的特征。


通过煅烧加工,形成以煅烧焦为主原料的阳极和阴极炭块,产物可用于工业生产中。


在煅烧过程中,原石油焦内含有一定的原料硫,结合高温氧化作用,约有10-30%的硫元素会结合化学作用形成SO2随着煅烧的烟气排出。


二、石油焦煅烧烟气脱硫技术

(一)双碱法

双碱法脱硫借助了碳酸钠、氢氧化钠的特殊属性,在一定的环境下将二氧化硫转化特殊的酸式亚硫酸钠。结合氢氧化钙发生化学反应后二氧化硫最终会合成为固体的硫酸钙,达到二氧化硫有效分解的目的。


因为在进行脱硫和生成固体的时候运用了氢氧化钠和氢氧化钙两种类型的碱,此方法得名双碱法,其中涉及的化学反应如下:


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结合特殊化学反应性质,双碱法在化学过程中所用的氢氧化钠仅仅起了反应催动的作用,实际上还是氢氧化钙和二氧化硫进行了反应,结合以上反应可知,本工艺原料来源广泛,成本投入较低。


脱硫效果较为明显,不过反应周期较长,因此比较适合中小脱硫工厂的使用。


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双碱法烟气脱硫工艺流程


(二)喷雾半干法

喷雾半干法脱硫法是将石灰加水后成乳状,利用工业设备输送至吸收塔,伴随着石油焦煅烧的烟雾,石灰乳在空气烟雾中和SO2发生化学反应,从而将SO2吸收。


该方法有着原料简单、设备要求不高,容易操作、成本投入低的优点,不过因为烟雾中SO2和石灰乳吸收程度有限,因此脱硫率偏低,一般只能达到60-80%。


(三)氨法脱硫

氨法脱硫的原理是利用氨气与石油焦中的二氧化硫发生化学反应形成硫酸铵的过程。它主要包含两个化学过程:一是吸收二氧化硫形成亚硫酸铵;二是氧化反应形成硫酸铵。具体的方程式入如下:


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为最被商业化应用的脱硫方法,氨法脱硫技术采用水溶的氨气和石油焦中的二氧化硫相结合从而实现脱硫的化学反应。同时,独特的脱硫原理还能最大限度地控制烟气中的酸雨,而化学作用所产生的硫酸铵能够在多个工业操作中得到资源回收利用。据悉,该方法脱硫率能达到95%。因此,在脱硫工艺中,该方法效率高,社会效益高。


(四)石膏脱硫法

石膏脱硫法是当代化工企业最常用的一种脱硫方法。该方法用了“窑炉→除尘器→吸收塔→引风机→烟肉”的核心部件,充分利用石灰水的脱硫吸收剂功能,将研磨掺水浆液化的石灰石作为吸收剂,在吸收塔内借助引风机对石油焦煅烧的二氧化硫烟雾结合氧气进行化学反应。最终在设备和化学巧妙结合下生成可以二次利用的石膏,具体反应过程如下:


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石膏脱硫法工艺流程


作为当代常用的湿法脱硫法之一,石膏脱硫法是喷雾半干法的升级。在工厂吸收塔、引风机的帮助下,石油焦二氧化硫烟雾能够和石灰水进行有效的大面积融合,脱硫率高达90%,是当前最为成熟的脱硫工艺。


石油焦脱硫对于我国工业企业发展有着重要的指导性作用。结合当下环保的各项规定,在多项可选择的脱硫工艺和方式下,企业可根据当前自身的发展要求选择最适合自己发展的工艺,从而实现经济效益和环保效益的双赢。