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[摘 要]本文介绍了熔硫釜技术在湿式脱硫中的应用。作者简介了熔硫釜技术的使用背景、建设的必要性、特点及技术要求；重点描述了熔硫釜技术的先进性和技术特点。
[关键词]环境保护 熔硫釜
中图分类号：TQ.123.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0258-01
一、熔硫釜技术使用的背景及原因
河北峰煤焦化有限公司是全国第二大主焦煤生产基地——冀中能源峰峰集团控股企业，位于河北省邯郸市峰峰矿区，生产规模为年产300万吨焦炭、30万吨甲醇，配套建设两座6000KW发电装置。公司现主要产品为优质一级冶金焦以及甲醇、焦油、粗苯、硫铵等产品。
其中炼焦生产过程中产生焦炉煤气，焦炉煤气中的硫绝大部分以H2S的形式存在，而H2S随煤气燃烧后转化成SO2，空气中SO2含量超标会形成局域性酸雨，危害人们的生存环境，我国对燃烧发生炉煤气炉窑规定其SO2的最高排放浓度为900mg/m3；另一方面，SO2对甲醇系统的生产以及最终产品质量影响较大，鉴于以上因素，焦炉煤气中H2S的脱除程度业已成为其洁净度的一个重要指标。通过连续熔硫釜的引进， 使焦化企业能够在正常生产的同时做好环境保护，在做好环境保护工作的同时取得应有的效益。
二、熔硫釜技术建设的必要性
1、环境保护是我国的一项基本国策；
环境保护是我国的一项基本国策，在21世纪的今天，人们无不回顾着人类在过去的岁月中取得的辉煌成就。由于科学技术的不断进步，世界经济的迅猛发展，人类社会发生了翻天覆地的变化，先人的许多梦想已经或正在逐步变成现实。这是很令人欢欣鼓舞的。但人类在20世纪中叶开始了一场觉醒，那就是对环境问题的认识。残酷的现实告诉人们，人类经济水平的提高和物质享受的增加在很大程度上是以牺牲环境与资源换取得来的。
2、焦化企业生存发展节能环保任务紧迫而艰巨；
焦化行业和企业节能环保任务的紧迫性和巨大压力。压力来自三个层面：其一，来自新政策法律法规的压力。其二，来自社会的压力，老百姓要绿水蓝天、优美清洁的生活环境。其三，企业自身发展的压力，职工要清洁无污染作業环境。同时企业生产能耗指标高、要实行差别电价，成本就高，竞争力减弱。三个方面的呼声越来越高、指标要求越来越高、监督监测越来越严。以往企业只顾生产、不讲效率、任意排放、不履行社会责任的历史阶段，已经一去不复返了。因此，各企业在节能环保问题上，务必给与高度重视，更积极、主动地采取有效措施，尽快达到国家相关规定标准要求。
3、工艺系统生产中，对工艺气体中硫化氢含量的要求；
硫化氢具有很强的腐蚀性，同时硫化氢本身也是一种很强的渗氢介质，无论是气相介质还是液相介质如含有硫化氢，在不同浓度、不同温度及其他因素影响下，都会对设备产生不同程度的影响。
硫化氢对设备腐蚀通常分为低温腐蚀和高温腐蚀两类。所谓硫化氢低温腐蚀， 是泛指在温度低于200℃ 条件下产生的腐蚀。硫化氢低温腐蚀有三种形式：①化学腐蚀；②电化学腐蚀； ③应力腐蚀开裂。前两种腐蚀主要产生在碳钢和低合金钢设备， 而后一种腐蚀不但产生在碳射和低合金钢设备， 而且还产生在奥氏体不锈钢设备。高温硫腐蚀分为无氢型和有氢型两种， 一般发生260至550℃之间， 大都是化学腐蚀，很少有应力腐蚀开裂的情况。
为了避免或者减少硫化氢对工艺系统设备及管段的损害，甲醇要求使用的焦炉煤气中H2S的含量小于20mg/m3。
三、熔硫釜技术的工艺流程简介：
湿法脱硫工段对含硫气体采用湿法脱硫所产生的硫泡沫通常收集贮存在硫泡沫槽中，熔硫釜就是用来处理这些硫泡沫的的设备。在硫泡沫中，硫以单质硫的微小颗粒附着在泡沫中。熔硫釜运行时，利用压缩空气或耐碱泵将硫泡沫输送至熔硫釜内内，熔硫釜为夹套容器，夹套内通蒸汽对硫泡沫进行加热，当加热至70-90℃时，泡沫破裂，微小颗粒的单质硫迅速聚集增大，与脱硫液分离。熔硫釜的上部安装有一个易于脱硫液进入、收集而阻止硫颗粒进入的脱硫液收集器。收集后的脱硫液排除熔硫釜外并回收至脱硫系统循环使用。剩余的硫颗粒靠自重下沉至熔硫釜的下部，熔硫釜的下部安装熔硫加热器，下沉的颗粒不断积累，同时不断地进行加热，当加热至120-130℃时，成为易于流动的熔融状态的硫，排除熔硫釜外，经冷却后成为块状固体硫进行回收。工艺流程图如图1所示。
1、熔硫釜技术的先进性：
我公司现有的脱硫生产硫回收是使用用压滤机，压滤机回收硫其优点是：溶液在常温下过滤，然后回脱硫系统，没有化学和物理（压力、温度）变化，回到脱硫系统放心，但其弊病如下：
⑴、过滤出来的硫不能作为产品，因其含有杂质在30%以上，一般过滤机为50%含硫量，较好的过滤机硫含量可达到70%，另外30%的溶液及其他杂质混在硫内；
⑵、备品备件消耗大；
⑶、维修量大；
⑷、工人劳动强度大，工作环境恶劣；
⑸、不能直接出产品硫磺；
⑹、环保不达标；
⑺、溶液损失大；
⑻、运转设备多；
结合现场工艺生产的实际情况，我公司采用了连续熔硫釜进行的硫磺的回收。
连续熔硫过程是再生收集到的硫泡沫连续从釜的上端进入釜内，经内件分离后60—90？C的清液从上端旁侧连续排出回脱硫继续使用，硫在底端熔融放出，流程短、过程简单。其原理是内件将釜的温度按上低下高，构成梯度分布。硫泡沫在进釜后在内件分布的温度下，被逐渐加热，细小的硫颗粒聚集变大向下沉降，进到釜底高温区熔融，与硫分离的清液上浮，从釜上端旁侧连续排出。如图2所示。
2、熔硫釜技术的优点：
⑴、投资少、回报快；新建系统不用建厂房，投资回收期半年；
⑵、 设备精湛、硫回收率高；具有压滤机的传统硫回收系统，除泡沫槽留用外，其他设备可去掉，硫回收率提高10%。
⑶、处理量可调、弹性大；
⑷、工艺智能化、操作简单；集硫与溶液分离和熔硫为一体，硫泡沫从釜上部进入釜内，清液从上部旁侧排出回脱硫系统继续使用，釜下出产品熔融硫。硫泡沫不用釜外过滤，一步完成硫的分离和熔硫
⑸、环保、无污染；系统密闭循环，无三废排放，从源头上解决排水污染，省去二价硫污水处理工序，彻底解决硫回收系统环境问题
⑹、无传动设备、节电节能；无备品备件，在正常工艺指标操作下，无维修量，釜的寿命可达15年以上；
⑺、设备安全、节能、高效；釜内压力和排出清液的温度控制较低，脱硫液有效成分不被破坏，无付产物生成，节约化工物料，生产安全。
⑻、设备运行全程自动化，操作简单、容易掌握。仅控制两个DN50阀门就可完成溶液与硫分离到出产品硫的全过程。操作弹性大，开停车方便，可连续亦可间断运行。
四、结束语
采用连续进行的硫回收工艺后，根据现场实际情况，一期煤气量平均每小时约为20000 m3/h，煤气中H2S含量平均为6.8 g/m3二期煤气量平均每小时约为54000 m3/h，煤气H2S含量为3.0g/m3，每天所产硫磺量和为：20000 m3/h×6.8 g/m3 ×24+54000 m3/h×3.0g/m3×24=3.264+3.888=7.152吨，每年硫磺产量为：7.452吨×365天=2614.13吨，每年硫回收率按70%计算：2614.13吨×70%=1829.891吨，每吨硫磺蒸汽消耗为1.5吨，蒸汽按120元/吨计算，生产成本为180元，每吨硫磺的市场价格为600元，每年硫磺产品的收入为：1829.891吨×（600元-180元）=76.8544万元。通过连续熔硫釜的引进， 使焦化企业能够在正常生产的同时做好环境保护，在做好环境保护工作的同时取得应有的效益。目前该系统已经投入生产，运行稳定。
参考文献
[1]谢克昌，房鼎业，甲醇工艺学，化学工业出版社，2010.
[2]蒋维钧，戴猷元，顾惠君，化工原理，清华大学出版社，2009.
[关键词]环境保护 熔硫釜
中图分类号：TQ.123.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0258-01
一、熔硫釜技术使用的背景及原因
河北峰煤焦化有限公司是全国第二大主焦煤生产基地——冀中能源峰峰集团控股企业，位于河北省邯郸市峰峰矿区，生产规模为年产300万吨焦炭、30万吨甲醇，配套建设两座6000KW发电装置。公司现主要产品为优质一级冶金焦以及甲醇、焦油、粗苯、硫铵等产品。
其中炼焦生产过程中产生焦炉煤气，焦炉煤气中的硫绝大部分以H2S的形式存在，而H2S随煤气燃烧后转化成SO2，空气中SO2含量超标会形成局域性酸雨，危害人们的生存环境，我国对燃烧发生炉煤气炉窑规定其SO2的最高排放浓度为900mg/m3；另一方面，SO2对甲醇系统的生产以及最终产品质量影响较大，鉴于以上因素，焦炉煤气中H2S的脱除程度业已成为其洁净度的一个重要指标。通过连续熔硫釜的引进， 使焦化企业能够在正常生产的同时做好环境保护，在做好环境保护工作的同时取得应有的效益。
二、熔硫釜技术建设的必要性
1、环境保护是我国的一项基本国策；
环境保护是我国的一项基本国策，在21世纪的今天，人们无不回顾着人类在过去的岁月中取得的辉煌成就。由于科学技术的不断进步，世界经济的迅猛发展，人类社会发生了翻天覆地的变化，先人的许多梦想已经或正在逐步变成现实。这是很令人欢欣鼓舞的。但人类在20世纪中叶开始了一场觉醒，那就是对环境问题的认识。残酷的现实告诉人们，人类经济水平的提高和物质享受的增加在很大程度上是以牺牲环境与资源换取得来的。
2、焦化企业生存发展节能环保任务紧迫而艰巨；
焦化行业和企业节能环保任务的紧迫性和巨大压力。压力来自三个层面：其一，来自新政策法律法规的压力。其二，来自社会的压力，老百姓要绿水蓝天、优美清洁的生活环境。其三，企业自身发展的压力，职工要清洁无污染作業环境。同时企业生产能耗指标高、要实行差别电价，成本就高，竞争力减弱。三个方面的呼声越来越高、指标要求越来越高、监督监测越来越严。以往企业只顾生产、不讲效率、任意排放、不履行社会责任的历史阶段，已经一去不复返了。因此，各企业在节能环保问题上，务必给与高度重视，更积极、主动地采取有效措施，尽快达到国家相关规定标准要求。
3、工艺系统生产中，对工艺气体中硫化氢含量的要求；
硫化氢具有很强的腐蚀性，同时硫化氢本身也是一种很强的渗氢介质，无论是气相介质还是液相介质如含有硫化氢，在不同浓度、不同温度及其他因素影响下，都会对设备产生不同程度的影响。
硫化氢对设备腐蚀通常分为低温腐蚀和高温腐蚀两类。所谓硫化氢低温腐蚀， 是泛指在温度低于200℃ 条件下产生的腐蚀。硫化氢低温腐蚀有三种形式：①化学腐蚀；②电化学腐蚀； ③应力腐蚀开裂。前两种腐蚀主要产生在碳钢和低合金钢设备， 而后一种腐蚀不但产生在碳射和低合金钢设备， 而且还产生在奥氏体不锈钢设备。高温硫腐蚀分为无氢型和有氢型两种， 一般发生260至550℃之间， 大都是化学腐蚀，很少有应力腐蚀开裂的情况。
为了避免或者减少硫化氢对工艺系统设备及管段的损害，甲醇要求使用的焦炉煤气中H2S的含量小于20mg/m3。
三、熔硫釜技术的工艺流程简介：
湿法脱硫工段对含硫气体采用湿法脱硫所产生的硫泡沫通常收集贮存在硫泡沫槽中，熔硫釜就是用来处理这些硫泡沫的的设备。在硫泡沫中，硫以单质硫的微小颗粒附着在泡沫中。熔硫釜运行时，利用压缩空气或耐碱泵将硫泡沫输送至熔硫釜内内，熔硫釜为夹套容器，夹套内通蒸汽对硫泡沫进行加热，当加热至70-90℃时，泡沫破裂，微小颗粒的单质硫迅速聚集增大，与脱硫液分离。熔硫釜的上部安装有一个易于脱硫液进入、收集而阻止硫颗粒进入的脱硫液收集器。收集后的脱硫液排除熔硫釜外并回收至脱硫系统循环使用。剩余的硫颗粒靠自重下沉至熔硫釜的下部，熔硫釜的下部安装熔硫加热器，下沉的颗粒不断积累，同时不断地进行加热，当加热至120-130℃时，成为易于流动的熔融状态的硫，排除熔硫釜外，经冷却后成为块状固体硫进行回收。工艺流程图如图1所示。
1、熔硫釜技术的先进性：
我公司现有的脱硫生产硫回收是使用用压滤机，压滤机回收硫其优点是：溶液在常温下过滤，然后回脱硫系统，没有化学和物理（压力、温度）变化，回到脱硫系统放心，但其弊病如下：
⑴、过滤出来的硫不能作为产品，因其含有杂质在30%以上，一般过滤机为50%含硫量，较好的过滤机硫含量可达到70%，另外30%的溶液及其他杂质混在硫内；
⑵、备品备件消耗大；
⑶、维修量大；
⑷、工人劳动强度大，工作环境恶劣；
⑸、不能直接出产品硫磺；
⑹、环保不达标；
⑺、溶液损失大；
⑻、运转设备多；
结合现场工艺生产的实际情况，我公司采用了连续熔硫釜进行的硫磺的回收。
连续熔硫过程是再生收集到的硫泡沫连续从釜的上端进入釜内，经内件分离后60—90？C的清液从上端旁侧连续排出回脱硫继续使用，硫在底端熔融放出，流程短、过程简单。其原理是内件将釜的温度按上低下高，构成梯度分布。硫泡沫在进釜后在内件分布的温度下，被逐渐加热，细小的硫颗粒聚集变大向下沉降，进到釜底高温区熔融，与硫分离的清液上浮，从釜上端旁侧连续排出。如图2所示。
2、熔硫釜技术的优点：
⑴、投资少、回报快；新建系统不用建厂房，投资回收期半年；
⑵、 设备精湛、硫回收率高；具有压滤机的传统硫回收系统，除泡沫槽留用外，其他设备可去掉，硫回收率提高10%。
⑶、处理量可调、弹性大；
⑷、工艺智能化、操作简单；集硫与溶液分离和熔硫为一体，硫泡沫从釜上部进入釜内，清液从上部旁侧排出回脱硫系统继续使用，釜下出产品熔融硫。硫泡沫不用釜外过滤，一步完成硫的分离和熔硫
⑸、环保、无污染；系统密闭循环，无三废排放，从源头上解决排水污染，省去二价硫污水处理工序，彻底解决硫回收系统环境问题
⑹、无传动设备、节电节能；无备品备件，在正常工艺指标操作下，无维修量，釜的寿命可达15年以上；
⑺、设备安全、节能、高效；釜内压力和排出清液的温度控制较低，脱硫液有效成分不被破坏，无付产物生成，节约化工物料，生产安全。
⑻、设备运行全程自动化，操作简单、容易掌握。仅控制两个DN50阀门就可完成溶液与硫分离到出产品硫的全过程。操作弹性大，开停车方便，可连续亦可间断运行。
四、结束语
采用连续进行的硫回收工艺后，根据现场实际情况，一期煤气量平均每小时约为20000 m3/h，煤气中H2S含量平均为6.8 g/m3二期煤气量平均每小时约为54000 m3/h，煤气H2S含量为3.0g/m3，每天所产硫磺量和为：20000 m3/h×6.8 g/m3 ×24+54000 m3/h×3.0g/m3×24=3.264+3.888=7.152吨，每年硫磺产量为：7.452吨×365天=2614.13吨，每年硫回收率按70%计算：2614.13吨×70%=1829.891吨，每吨硫磺蒸汽消耗为1.5吨，蒸汽按120元/吨计算，生产成本为180元，每吨硫磺的市场价格为600元，每年硫磺产品的收入为：1829.891吨×（600元-180元）=76.8544万元。通过连续熔硫釜的引进， 使焦化企业能够在正常生产的同时做好环境保护，在做好环境保护工作的同时取得应有的效益。目前该系统已经投入生产，运行稳定。
参考文献
[1]谢克昌，房鼎业，甲醇工艺学，化学工业出版社，2010.
[2]蒋维钧，戴猷元，顾惠君，化工原理，清华大学出版社，2009.