河南京宝新奥新能源有限公司焦炉煤气制液化天然气项目 版次：0版
表4.2.6-1 三废排放表
序号 1 2 3 4 污染源名称 原料气压缩机除盐水排放 合成压缩机油水分离器 废吸油剂 废脱硫剂 排放量 4.4t/h 0.24t/a 348t/a 180t/a 治理措施 主要污染物 排放规律 排放去向 连续 连续 去污水处理 去污水处理 去污水处理 焦油、萘等 去污水处理 硫化氢等 厂家回收 厂家回收 活性炭 活性炭
4.3 脱硫工段 4.3.1 概述
4.3.1.1 生产方法、流程特点
脱硫工段包括预脱硫、预加氢、一加氢、中温铁锰脱硫、二加氢、氧化锌脱硫等内容。
采用加氢转化工艺将焦炉气中的有机硫转化为无机硫，串联干法脱硫工艺脱除气体中的无机硫，使脱硫出口气体总硫含量降到0.1ppm以下。脱硫操作温度300～400℃，压力为2.8MPaG。加氢转化催化剂拟采用西北院生产的催化剂。 4.3.1.2 本装置的三废治理及环境保护措施与实际效果
本装置废气为升温炉烟道气，二氧化硫含量为140mg/Nm3，满足《大气污染物综合排放标准》最高允许排放浓度的要求。
本装置废固为脱硫催化剂，送催化剂生产厂家回收。 本装置无废水排放。
4.3.2 原材料、产品的主要技术规格 4.3.2.1 原材料技术规格
焦炉气主要成份见1.6节。
焦炉气污染物含量：有机硫300mg/Nm3；无机硫80mg/Nm3。 4.3.2.2 产品技术规格
表4.3.2-1 产品技术规格
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序号 1 名称 焦炉气 规格 2.5MPaG，390℃ 标准 备注 总硫含量小于0.1ppm 4.3.2.3 催化剂主要技术规格 表4.3.2-2 催化剂主要技术规格
序号 名称 φ（3～5） 1 铁钼催化剂 堆密度（kg/L） 0.75±0.1 点抗压碎力均值（N）≥50 磨耗率（%） ≤5 φ5 2 中温铁锰脱硫剂 堆密度（kg/L） 1.3 磨耗率（%） ≤15 规格 (mm) φ2～4 3 镍钼催化剂 堆密度(g/ml) 0.55～0.75 强度 (N/颗) ≥50.0 转化率 (%) ≥99.0 规格 (mm) φ3～5×(5～15) 4 氧化锌脱硫剂 堆密度 (g/ml) 1.00～1.10 强度 (N/cm) ≥60.0 工作硫容 (wt%) 220℃ ≥20.0 规格（mm） φ6～8×（6～18） 5 高效脱油剂 堆密度 (kg/L) 0.65±0.1 强度 (N/cm) ≥90.0 吸油率（%） ≥35.0 规格 (mm) φ3～5×(3～15) 6 活性炭脱硫剂 堆密度 (g/ml) 0.65～0.75 强度 (N/cm) ≥50.0 硫容 (wt%) ≥20.0 规格 标准 备注 4.3.2.4 化学品的主要技术规格
表4.3.2-3 化学品主要技术规格
序号 1 2 名称 二硫化碳 氮气 规格 馏出物≥97% 纯度99.5% 0.8MPa 标准 GB1615-2008 备注 低闪点易燃液体 4-6
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4.3.3 工艺流程简述
来自压缩工段的焦炉气温度40℃，压力2.9MPaA，含无机硫80mg/Nm3，有机硫300mg/Nm3，首先进入三台串联滤油槽（V0201ABC）除去焦炉气中的油，两开一备；滤油后经过三个串并联预脱硫槽（R0201ABC）无机硫降至10 mg/Nm3，两开一备；预脱硫槽出口的焦炉气经升温炉（F0201）加热到260℃，依次进入预加氢转化器（R0202AB）、一级加氢转化器（R0203），在铁钼催化剂的作用下，焦炉气中的不饱和烃、有机硫化合物（COS、硫醚、硫醇等）、氧等与氢气发生反应，焦炉气中的不饱和烃转化为饱和烃、有机硫转化为易于脱除的H2S，温度升为380℃，压力约为2.70MPaA。经一级加氢转化器后有机硫由300mg/Nm3降至9 mg/Nm3，无机硫由10 mg/Nm3升为301mg/Nm3。典型有机硫转化反应式为：
R-SH ?H2?RH?H2S
R-S-R'?2 H2? R'H ? RH ? H2S
C4H4S?4 H2?C4H10 ? H2S COS?H2?CO?H2S CS2?4H2?2H2S?CH4 O2?2H2?2H2O
自一级加氢转化器出来的气体进入三台串并联中温脱硫槽（R0204ABC），无机硫被吸收，温度约为388℃，压力约为2.65MPaA，无机硫由301mg/Nm3降至21mg/Nm3。
自中温脱硫槽出来的焦炉气仍然不能满足甲烷合成催化剂对硫含量的要求，需要对其进一步加氢、精脱硫处理。焦炉气进入二级加氢转化器（R0205），在镍钼催化剂作用下进一步加氢转化，有机硫的转化率≥99%，几乎完全转化为无机硫，温度约为393℃，压力约为2.63MPaA，有机硫降至0.048mg/Nm3，无机硫升至29.95mg/Nm3。反应式为：
C4H4S?4H2?C4H10?H2S
二级加氢转化器出口的焦炉气通过两台串并联的氧化锌脱硫槽（R0206AB）将H2S吸收，反应式为：
ZnO + H2S = ZnS + H2O（g）
最终出氧化锌脱硫槽的焦炉气中总硫量为0.1ppm以下，温度约为393℃，
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压力约为2.6 MPaA，送往合成工段。 4.3.4 主要设备的选择
计算基准：年生产时间8000h，处理气量为28500Nm3/h（干），焦炉气中含无机硫80mg/Nm3，有机硫300mg/Nm3。 4.3.4.1 滤油槽（V0201ABC）
滤油槽选用TX-1型滤油剂。
滤油槽规格为Ф2400×14800，共三台，两开一备。滤油剂两层填装，单层填装高度3.6m，单台设备装填量为32.9m3。 4.3.4.2 预脱硫槽（R0201ABC）
预脱硫槽选用活性炭脱硫剂，脱硫前焦炉气体中H2S含量80mg/Nm3，脱硫后降至10mg/Nm3。
预脱硫塔规格为Ф2600×15500，共三台，两台串联使用，一台备用。脱硫剂两层填装，单层填装高度4.2m，单台设备装填量为44.5m3。 4.3.4.3 预加氢转化器（R0202AB）
预加氢转化器选用JT-8型焦炉气加氢催化剂。
预加氢转化器规格为Ф2100×8500，共两台，一用一备。加氢催化剂单层填装，填装高度4m，装填量为13.7m3。 4.3.4.4 一级加氢转化器（R0203）
一级加氢转化器选用JT-8型焦炉气加氢催化剂。
一级加氢转化器规格为Ф2100×14500，共一台。催化剂两层填装，单层填装高度4m，单台设备装填量为27.4m3。 4.3.4.5 中温脱硫槽（R0204ABC）
中温脱硫槽选用T313型铁锰脱硫剂。
中温脱硫槽规格为Ф3400×18200，共三台，两台串联使用，一台备用。脱硫剂两层填装，单层填装高度5m，单台设备装填量为92.3m3。 4.3.4.6 二级加氢转化器（R0205）
二级加氢转化器选用JT-1型焦炉气加氢催化剂。
二级加氢转化器规格为Ф2100×13800，共一台。催化剂两层填装，单层填装高度3.5m，装填量为24.6m3。
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4.3.4.7 氧化锌脱硫槽（R0206AB）
氧化锌脱硫槽选用T-305型脱硫剂，脱硫剂硫容按20%。
氧化锌脱硫槽规格为Ф2300×15400，共两台，可并可串。脱硫剂两层填装，单层填装高度3.8m，单台设备装填量为31.9m3。 4.3.5 原辅材料及公用工程消耗定额
本工段消耗定额以1000Nm3产品气为基准。 4.3.5.1 催化剂消耗定额
表4.3.5-1 催化剂消耗定额
序号 1 2 3 4 5 6 7
名称及规格 高效吸油剂 活性碳脱硫剂 中温铁锰脱硫剂 中温氧化锌脱硫剂 预加氢催化剂（JT-8） 一级加氢催化剂（JT-8） 二级加氢催化剂（JT-1） 单位 kg kg kg kg kg kg kg 消耗定额 0.62 2.63 3.36 0.4 0.21 0.22 0.08 小时消耗量kg/h 7.4 31.15 39.8 4.78 2.46 2.57 1.0 使用寿命 1年 0.5年 1年 2年 1年 2年 2年 堆密度kg/L 0.6 0.7 1.15 1.2 0.75 0.75 0.65 装填量 一次装填98.7m3 一次装填133.5m3 一次装填276.9m3 一次装填63.8m3 一次装填27.4m3 一次装填27.4m3 一次装填24.6m3 4.3.5.2 公用工程消耗定额
表4.3.5-2 公用工程消耗定额
序 号 1 2 3 名称 燃料气 燃料气 氮气 规格 使用 情况 间断 连续 单位 Nm Nm Nm 333消耗 定额 小时消耗量 正常 2000 最大 400 备 注 开车用 开车氮气需15000m 停车氮气需17000m 330.8 MPa 间歇 4-9