Преимущества и недостатки способов очистки коксового газа от сероводорода
В УХИНе в последние годы исследовали и подготовили к внедрению в промышленность новые и усовершенствованные способы очистки коксового газа от сероводорода. Однако трудно рассчитывать на повсеместную замену существующих сероочисток принципиально новыми технологиями. Поэтому на заводах, имеющих цехи вакуум-карбонатной и мышьяково-содовой сероочистки, целесообразно проводить их реконструкцию с переводом на двухступенчатую схему.
Рис. I. Зависимость равновесной концентрации сероводорода и паргазовой фазе от содержания NaCNS и H2S в растворе при 360 С, г/л: 1 - 0, 6; 2 — 1, 0; 3 — 2, 0; 4 — 3, 5; 5 — 7, 1
Проводили исследования, связанные с разработкой усовершенствованной технологии очистки коксового газа вакуум-карбонатным способом в две ступени [5]. Установили, что для достижения глубокой очистки газа от сероводорода необходимо снизить концентрацию балластных солей с 250—280 до 50 г/л, в результате чего равновесная концентрация сероводорода над раствором уменьшится в 4 раза, а растворимость соды (и, следовательно, сероемкость раствора) возрастет почти вдвое. Эти закономерности подтверждены экспериментально и описаны математически (рис. 1). Схема процесса показана на рис. 2.
На первой ступени абсорбции используется раствор с содержанием свободной щелочи до 5 % и концентрацией балластных солей до 250 г/л, плотность орошения 3, 5 л/м3; на второй — соответственно до. 10 %, до 50 г/л и 2, 5 л/м3. Вся сода подается только на вторую ступень. Диаметр абсорберов первой и второй ступеней 3, 6 м, высота 37—38 м, материал корпуса — сталь (с прибавкой на коррозию). Основная насадка — плоскопараллельная, норма насадки 0.22 мм2/м3 газа. Регенераторы первой и второй ступеней могут быть соединены последовательно, противоточно по пару паропроводяшей тарелкой. Внутренние элементы регенератора изготавливаются из стали 12Х18Н10Т.
Внедрение в промышленность описанной схемы сдерживается отсутствием абсорберов единичной мощностью 100 тыс. м3/ч газа с низким сопротивлением, тарельчатых регенераторов диам. 7 м вместо выпускаемых диам. 5, 5 м и вакуум-компрессоров ЦКС-390. Головная установка двухступенчатой . вакуум-карбонатной сероочистки сооружается на Криворожском коксохимическом заводе. ТЛЗ на строительство таких установок выданы также для Авдеевского и Донецкого коксохимических заводов.
В УХИНс разрабатывается процесс моноэтаноламиновой сероочистки, который помимо Баглейского будет внедрен и на Днепродзержинском заводе. Задача Проводимых в институте исследований, направленных на совершенствование и интенсификацию процесса очистки коксового газа аминным способом, состоит в разработке технологической схемы извлечения сероводорода из коксового газа композитными поглотителями аминного происхождения. Оценивается эффективность использования нового абсорбента метилдиэтаноламина, селективность по сероводороду которого в несколько раз выше широко применяемого моноэтаноламина. Внедрение данной технологической схемы, оснащенной современными аппаратами с регулярными насадочными элементами, обеспечит низкие энергетические, капитальные затраты и компактность установки. В сочетании с процессом переработки регенераторного газа в серную кислоту по безотходной схеме ДК - ДА процесс аминной сероочистки позволит комплексно решить экологические проблемы технологии сероцианоочистки.