目前,我国焦化行业较多采用以HPF、PDS等为催化剂的氨法湿式氧化脱硫工艺脱除煤气中的H2S和HCN,该工艺脱硫脱氰效率较高,但从煤气中脱除H2S后生成的副产品硫磺,由于含有煤粉、焦油、萘等杂质,产品纯度低,市场销售困难。为避免形成焦化固废,影响环境,目前低品质硫磺多数以低价售出或免费送给用户使用,硫资源未能得到有效、合理利用,产生应有的价值。此外,该工艺在脱硫脱氰过程中产生硫氰酸铵及硫代硫酸铵等副盐废液。当系统中副盐浓度积累较高时,会严重影响煤气脱硫脱氰效率,加剧设备腐蚀。目前采用的副盐废液处理工艺有:①废液兑入炼焦配煤,送焦炉焚烧分解;②提取硫氰酸铵及硫代硫酸铵副盐。生产实践表明,将副盐废液兑入炼焦配煤,送焦炉焚烧分解工艺,由于废液在兑入炼焦配煤过程中,溶解于废液中的氨等有害气体挥发排放到大气中,造成环境污染而使其应用受到限制;而采取提取硫氰酸铵及硫代硫酸铵副盐工艺,则由于副盐产品市场容量小、副盐产品销售困难,特别是硫代硫酸铵市场无需求,形成新的焦化固废,带来后续环保问题。由于存在以上问题,使目前采用的上述脱硫废液处理工艺在实际应用中受到限制,导致目前多数脱硫单元中副盐浓度控制较高,影响了脱硫单元性能的正常发挥以及焦化环保水平的提高。
针对国内HPF、PDS等焦炉煤气氨法湿式氧化脱硫脱氰工艺存在的问题,根据上述脱硫脱氰工艺产生的低品质硫磺及脱硫废液的特点,在消化吸收国外煤气脱硫制酸工艺及国内先进制酸工艺技术的基础上,借鉴宝钢三期F.R.C.法焦炉煤气脱硫脱氰及废液焚烧制酸工艺的设计及生产经验,国内开发完成了以焦炉煤气氨法湿式氧化脱硫脱氰工艺产生的低品质硫磺及副盐废液为原料的焦炉煤气脱硫废液制酸技术。该工艺技术成熟可靠,生产操作稳定、安全、环保,硫酸产品质量好,可从根本上解决HPF、PDS 等焦炉煤气氨法湿式氧化脱硫脱氰工艺硫磺品质差和脱硫废液二次环境污染问题,生产的硫酸可直接用于制取硫铵,真正实现了变废为宝,废热锅炉还可最大限度利用燃烧过程气的余热,节省了能源。据统计,2017年中国焦炭总产量约为4.4亿吨。湿式氧化法脱硫工艺的废液产生量约为0.011吨/吨焦炭。和提取副盐技术相比,焦炉煤气脱硫废液制酸技术处理脱硫废液的成本可降低100元/吨废液。按照全国焦化厂约80%的脱硫工艺为湿式氧化法进行计算,焦炉煤气脱硫废液制酸技术将为我国的焦化企业节省约4.84亿元/年的运行成本。同时,整个生产过程无二次污染,为焦化企业一线员工创造了绿色工作环境,经济效益和社会效益显著。
焦炉煤气湿法脱硫废液制酸技术是保护自然价值和增值自然资本、推动形成绿色发展方式的必然趋势,符合《“十三五”生态环境保护规划》和《关于推进绿色“一带一路”建设的指导意见》的发展要求,为贯彻落实《“十三五”生态环境保护规划》和《关于推进绿色“一带一路”建设的指导意见》,加强生态环保合作,发挥生态环保在“一带一路”建设中的服务,共建绿色“一带一路”,提供了可靠的技术支撑,具有广阔的市场需求、推广应用和产业化前景。为适应新技术的发展需要,急需制定焦炉煤气脱硫废液制酸技术规范。