Десульфуризация коксового газа


О.И.Платонов
OOO «Институт Гипроникель». Санкт-Петербург

Источник: Coke and Chemistry number 08, 2007

      Как мы знаем, коксовый газ содержит аммиак и сероводород, которые необходимо удалять (по европейским стандартам до остаточных содержаний соответственно <0,03 и <0,5 г/м3). Поэтому все большее распространение получает очистка коксового газа от сероводорода по аммиачному методу, включающему улавливание сероводорода водным раствором аммиака и последующую переработку кислого газа процессом Клауса с получением элементной серы в качестве товарного продукта.
      После предприятий Северной Америки в 1997 и 1999 гг. были построены и введены в эксплуатацию две линии получения серы из коксового газа в Польше. Имеются также сведения о проектировании, строительстве и пуске ряда других подобных же установок извлечения серы из коксового газа в Республике Чехия (комбинат «Нова Гута» в Остраве), в Дюнкерке (Франция), Китае (5 установок), Южной Корее и др.
      Быстрому распространению метода очистки коксового газа от сероводорода с помощью аммиака способствуют отсутствие выбросов в атмосферу опасных и токсичных отходов и получение продукта (элементной серы), пригодного для транспортирования и длительного хранения. Последнее особенно важно, если принять во внимание мировую тенденцию к перепроизводству серы и серной кислоты и географическое разделение регионов их производства и потребления.
      В силу этих обстоятельств вытекает, что аммиачный метод очистки коксового газа имеет хорошие перспективы распространения, а потому опыт его внедрения на коксохимическом производстве ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» может представить интерес для отечественных коксохимиков.
      В настоящей статье проанализированы опыт и особенности реализации на коксохимическом производстве ММК наименее отработанной в коксохимии части аммиачного способа очистки коксового газа — технологии переработки сероводородсодержащего газа с получением товарной серы.

Особенности десульфуризации коксового газа


      Процесс извлечения сероводорода из коксового газа аммиачной водой известен в коксохимии уже давно и может считаться достаточно отработанным. В то же время технология переработки кислого газа коксохимического происхождения, одержащего сероводород и аммиак, имеет свои отличия от классического процесса Клаус-переработки сероводорода и до сих пор развивается.
      Для глубокого извлечения серы в традиционных установках Клауса используют до четырех и более ступеней каталитической конверсии, то требует соответствующих капитальных затрат. Минимизировать капитальные затраты и одновременно потери серы позволяет техническое решение, используемое в проектах фирмы Krupp-Koppers Gmbn (сейчас Thyssen-Krupp EnCoke Gmbl), Германия.
      Согласно патенту хвостовой газ после извлечения серы в конденсаторе и улавливания в сепараторе охлаждается до ~60 °С в контактном охладителе избыточной водой газосборника, после чего возвращается в сырой коксовый газ, тем самым «подкрепляя» ресурсы сероводорода. При этом, чтобы уменьшить потери серы с SO2, замываемым в охладителе, и облегчить регулирование процесса, переработку кислого газа по способу Клауса ведут при высоких значениях соотношения Клауса, регулируя подачу воздуха на печь Клауса так, чтобы на выходе соотношение Клауса составляло: CR = [H2S]/[SO2] = 10.
      Первый цех очистки коксового газа (ЦУ - 2) с установкой получения элементарной серы по проекту «Krupp-Koppers Gmbn» на территории стран бывшего Союза был построен на ОАО ММК и запущен по полной схеме ще в сентябре 2000г. Опыт эксплуатации этого цеха свидетельствует о достаточно высокой эффективности технологии десульфуризации коксового газа. При этом действующая схема с замкнутым по сероводороду циклом имеет свои особенности эксплуатации и характерные отличия от классических, которые следует учитывать при проектировании будущих установок очистки коксового газа с получением элементарной серы.
© ДонНТУ Ахременко А.В. 2009