城市燃氣凈化范文

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摘要：城市燃氣對于現(xiàn)代化城市是必不可少的。城市燃氣是優(yōu)質(zhì)燃料，它在保護環(huán)境；減輕污染；方便生活；繁榮經(jīng)濟等諸多方面發(fā)揮著重大作用。因此，我們對于燃氣的凈化就顯得特別重要。

關(guān)鍵詞：凈化；硫化氫；燃氣

一、城市燃氣的凈化與回收

1.燃氣凈化的任務

以煤或油為原料生產(chǎn)的各種燃氣以及天然氣等都有雜質(zhì)。無論是作為燃料還是作為化工原料，為了符合用戶的需要和管道輸送的要求，都必須對燃氣進行凈化處理，脫除其中有害雜質(zhì)。同時，為了實現(xiàn)綜和利用，減少對環(huán)境的污染，應對脫除的雜質(zhì)進行回收。從煤氣中脫除下來的一些有害組分和雜質(zhì)，經(jīng)過一定加工處理，即是寶貴的化工原料。

煤氣中的硫化氫腐蝕設備和管道，其燃燒產(chǎn)物污染大氣。凈化脫除的硫化氫是生產(chǎn)單體硫和硫酸的原料。

煤氣中的氰化氫嚴重污染水源，回收氰化氫制取黃血鹽鈉或黃血鹽鈉。

煤氣中的氨腐蝕設備與管道，回收的氨可制取硫酸氨或生產(chǎn)濃氨水以及制取無水氨,從煤氣中回收的粗笨和粗焦油都是組成復雜的半成品。焦油是主要由芳烴組成的復雜混合物，目前已查明焦油中有480多種有機物質(zhì)。一般焦油經(jīng)過蒸餾.精餾.結(jié)晶.過濾和化學處理可以得到輕油、酸油、洗油，再經(jīng)處理后可作為回收煤氣中粗苯的吸收劑。回收的粗苯經(jīng)過精致加工后可以得到苯、甲苯、二甲苯等所得產(chǎn)品有廣泛的用途，是塑料工業(yè)、合成纖維、染料、合成橡膠、醫(yī)藥、耐腐蝕材料等的原料。

2.各種燃氣的雜質(zhì)含量

人工燃氣的主要雜質(zhì)有苯、萘、氨、硫化氫、氰化氫、焦油和氧化氮等。

天然氣的主要雜質(zhì)是硫化氫。天然氣中的水也是雜質(zhì)，在長距離管線輸送之前必須脫水，其原因:(1)防止天然氣中的水和其中的烴類生成固態(tài)水化物而堵塞管道或閥門。(2)避免出現(xiàn)冷凝水而采取排水設施。(3)水和雜質(zhì)的局部積聚降低管道輸送能力。天然氣中的硫化氫和二氧化碳等酸性氣體溶于水后形成金屬的電化學腐蝕介質(zhì)，引起管線內(nèi)部腐蝕，嚴重時可穿孔。

礦井氣一般不含雜質(zhì)。礦井氣開采出來經(jīng)除塵，即可外供煤氣的凈化方法未經(jīng)凈化的煤氣稱為粗煤氣煤氣凈化回收的總工藝流程組合而成。確定凈化回收總工藝流程中應考慮以下幾個方面：

技術(shù)先進，安全可靠，經(jīng)濟合理，產(chǎn)品銷路和原料來源有保證；

凈化后的煤氣質(zhì)量應符合國家標準或用戶要求；

凈化回收過程產(chǎn)生的三廢予以處理，并符合國家規(guī)定的排放的標準。

1)出冷工序:粗煤氣的初步冷卻工序有間接冷卻，直接冷卻，間直混合冷卻三種。

間接冷卻的流程產(chǎn)生污水少，冷凝水中含氨濃度高，可減少廢水處理量，提高蒸氨設備的效率。

直接冷卻的流程中冷卻和洗滌粗煤氣的效果較好，但產(chǎn)生大量污水。

間直混合冷卻流程是使粗煤氣先經(jīng)過間接冷卻后再直接冷卻。此法可兼得間冷和直愣的特點。

2)排送工序:粗煤氣經(jīng)過鼓風機增壓后，使煤氣能通過凈化系統(tǒng)的設備和管路，在鼓風機壓送過程中還能脫除粗煤氣中部分焦油霧。

鼓風機設置的位置一般在初冷之后，電捕氣之前。也有設置在電埔焦油器之后，全負壓流程使將鼓風機設置在凈化系統(tǒng)最末。

3)脫焦油工序:粗煤氣中的焦油霧的脫除設備，宜采用電捕焦油器。電捕焦油器不得少于兩臺，應并聯(lián)設置。

粗煤氣中的焦油在冷凝和冷卻過程中大部分已經(jīng)除去，尚有一小部分小粒徑為氣泡，焦油霧滴懸浮于煤氣中，這樣使煤氣中的焦油含量在冷卻器后還相當高，為使后續(xù)系統(tǒng)正常運行應與除去。

電捕焦油器按沉淀極的結(jié)構(gòu)形式分為管式，同心圓式和板式三種。我國通常采用前兩種。

4)氨的脫除工序:按洗滌液分類的洗氨方法，常用的有用水吸收法，硫酸吸收法和磷酸吸收法。

水吸收法即用水與粗煤氣充分接觸，使氨降低到規(guī)定的含量。吸收氨的水成為氨水，可直接制取濃氨水或濃氨水的原料。

硫酸吸收法，根據(jù)氨的回收方法，可分為直接法，間接法和半直接法三種。

1）直接法:從集氣管出來的粗煤氣不經(jīng)冷凝冷卻而直接進入硫胺飽和器，與硫酸反應生成硫酸銨，由于煤氣未經(jīng)冷凝，冷卻和脫除焦油，操作不便，一般不用。

2）間接法:將冷凝氨水和洗滌氨水混合后送入氨蒸餾塔得到氨氣。再將氨氣送入飽和器與母液反應生成硫酸氨。

3）半直接法：將冷凝，冷卻過程中得的冷凝氨水進行蒸餾，蒸出的氨水和粗煤氣一起送入飽和器與母液反應生成硫酸銨。我國各煤氣廠，焦化廠普遍采用此法。

硫酸吸收法用磷酸溶液吸收粗煤氣中的氨，生成磷酸二氫氨溶液，然后把溶液加熱解吸，解吸出來的氨經(jīng)蒸餾后制取含氨99.99％的無水氨或30%濃氨水。

煤氣最終冷卻：我國絕大多數(shù)煤氣廠，焦化廠的粗煤氣最終冷卻是采用直接式冷卻。它具有設備簡單，投資費用低的優(yōu)點。采用直接冷卻時，終冷水難以有效地將粗煤氣中的萘沖刷下來，反而有大量有害污水外排。近年來有的廠采用間接式橫管冷卻器。為防止冷卻器中萘的沉積，采用輕質(zhì)油噴灑除萘。

脫苯工序：粗煤氣中苯的回收有吸收法，吸附法和加壓冷卻法。

目前普遍采用吸收法。用焦油洗油或石油洗油洗滌粗煤氣，吸收煤氣中的苯，吸收后洗油經(jīng)蒸餾后得到粗苯或輕苯，重苯兩種產(chǎn)品。脫苯后的洗油循環(huán)洗滌粗煤氣。

萘的最終脫除：宜采用溶劑常壓吸收法。洗萘用的洗萘油用直餾輕柴油或含萘量小于2%的低萘焦油洗油。直餾輕柴油型號可根據(jù)使用地區(qū)的寒冷程度，一般選用0號或10號。

脫硫工序：主要目的是為脫除煤氣的硫化氫。脫硫方法有干法和濕法兩大類。

濕法脫硫中又分為吸收法和氧化法。當煤氣中的硫化氫含量高時，先用濕法脫硫，如果達不到規(guī)定的要求還要進行干法脫硫。如果煤氣中的硫化氫含量不高，可直接使用干法脫硫。

二、天然氣的凈化

天然氣中主要有害雜質(zhì)是硫化氫和其他含硫化合物，二氧化碳和水。

1.脫除酸性成分的方法硫化氫和二氧化碳屬于酸性氣體。脫除方法主要有以下幾種。

1）醇氨類法：從天然氣中脫除硫化氫和二氧化碳一般都采用醇氨類溶劑，主要有乙醇胺和二乙醇氨，但羰基硫和二硫化碳與乙醇胺發(fā)生不可逆反應，使溶劑損耗，而與二乙醇胺幾乎不起反應，所以二乙醇胺采用較多。其他如二甘醇氨法是用二乙醇胺和甘醇相結(jié)合，能同時脫硫，脫水。

2）環(huán)丁砜法：由環(huán)丁砜，二異丙醇氨和水組成的混合溶劑。此為物理吸收溶劑，與酸性組分的結(jié)合是一種物理吸收作用。當酸性氣體具有低分壓或中等分壓時與環(huán)丁砜有較好的親和力，當酸性氣體分壓高時，親和力更高。二異丙醇氨是一種化學吸收劑，它與酸性組分的結(jié)合是一種酸堿反應。故這種混合劑兼具有化學溶劑和物理溶劑的作用。

3）鐵減法：此法為液體吸收氧化法。硫化氫與堿性化合物如碳酸鈉等反應，生成硫氫化合物，再與氧化劑如氧化鐵作用，生成硫化鐵最后可得到硫磺。

4）蒽醌法：用碳酸鈉和蒽醌二磺酸鹽的水溶液，及偏釩酸鈉活性劑作溶劑即A.D.A溶液。該法在城市煤氣中廣泛采用。此法的最終結(jié)果是硫化氫轉(zhuǎn)化的硫磺，純度可達99%。

2.脫除水的方法

1）乙二醇法：這是應用最早且最廣泛的脫水方法，可用二甘醇、三甘醇、四甘醇脫水。

2）固體吸附脫水法：利用多孔性吸附劑能選擇性地吸附天然氣的水分而達到干燥的目的，但由于吸附劑的投資費用都比較高，所以只有在天然氣中含水量不太大，而又要求深度脫水的場合才宜使用。常用的吸附劑有活性氧化鋁、硅膠、分子篩三種。