本篇化工論文淺析化學工程與工藝技術在煤氣脫硫技術中的應用，目前，全球經濟下滑，經濟必將受到重創，石油的需求將有所下降，同時，節能降耗技術的不斷發展和新能源的開發，也將促使全球對石油需求的減弱。但中國、印度等國家經濟高速發展，對石油的需求將不斷增加。煤炭資源相對豐富。在這種形勢下，以煤炭為原料生產化工產品成為中國的一種重要嘗試和選擇。

　　《精細石油化工》(雙月刊)1984年創刊，本刊為專業技術性刊物。主要發表油田化學品、日用化工產品、紡織染整性助劑、膠粘劑、表面活性劑、合成洗滌劑、催化劑、合成材料助劑、煉油精細化學品、石化副產品綜合利用以及中間體的研究、開發、生產、應用等方面的成果，介紹國內外發展精細化工工業的經驗及精細石油化工領域的新成就和技術進展。

　　化學工程與工藝是應用化學等學科的基本理論、基本知識對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力; 利用化學工程與工藝脫硫脫氰是焦爐煤氣凈化的主要工藝過程，通常有干法脫硫和濕法脫硫兩種工藝，但干法脫硫工藝的局限性較大，制約了其在焦爐煤氣凈化中的應用，而濕法脫除H2S 和HCN 的技術則早已被廣泛采用，在焦爐煤氣脫硫脫氰凈化中，通過與廢液處理技術相結合，采用濕法脫硫技術可組成各種不同的焦爐煤氣脫硫脫氰工藝流程。中國富煤少油，是世界上少數幾個以煤炭為主要能源的國家。煤炭作為中國的主要能源，分別占一次能源生產和消費的76%和69%，在未來的相當長的時間里，中國消費結構仍將是以煤為主。最近幾年來石油價格的迅速攀升是多種因素導致的，如全球經濟發展速度高，對石油需求旺盛，此外，還有國際財團炒作等帶來的影響。

　　一、煤炭的化學成分

　　煤的化學成分及其復雜，是由無機組分和有機組分構成的混合物。無機組分主要包括黏土礦物、石英、方解石、石膏、黃鐵礦等礦物質和吸附在煤中的水;有機組分主要是由碳、氫、氧、氮、硫等元素構成的復雜的高分子有機化合物的混合物。碳是構成煤大分子骨架最重要的元素，也是煤燃燒過程中放出熱能量最主要元素之一。 其它還含有氫、 氧、 氮、硫等元素。但硫在煤中以三種形式存在，即有機硫、硫鐵礦硫(黃鐵礦和白鐵礦硫等形態存在的硫)和硫酸鹽硫。前兩種可以燃燒，通常稱為可燃硫。研究表明，底煤化程度煤以低相對分子質量的脂肪族有機硫為主，而高煤化程度煤以高相對分子質量的環狀有機硫為主。隨煤化程度提高，具有三環結構的二苯并噻吩相對于四五環結構的化合物數量減少，而具有穩定甲基取代位的含硫化合物則不斷增加。由于經濟發展或生活的需求，必須采取化學手段對煤氣中的硫元素進行脫去，這樣才能將煤氣利用到生活中去。

　　二、利用化學工程與工藝技術對煤氣脫硫工藝的選擇

　　(一)濕法氧化脫硫技術

　　(1)濕法氧化脫硫技術是一系列脫硫技術的統稱，其特征是采用一種堿性液體與焦爐煤氣的硫化氫、二氧化硫和氰化氫進行化學反應，生成新的不易氣化的硫類化合物，再將吸收液與氧在催化劑作用下解析脫硫脫氰并將其作為副產品回收，以除去煤氣中大部分硫化氫、二氧化硫及氰化氫。堿性液體可利用煤氣中的氨作堿源，也可外加堿源。以煤氣中的氨作為堿源，可在洗氨的同時脫除煤氣中的硫化氫、二氧化硫和氰化氫，但也有可能因為氣體中硫化物和氰化物含量較高，氨含量不足而影響脫硫脫氰效果。外加堿源可根據氣體中硫化物和氰化物含量配給堿性液體，以提高凈化效果，但相應增加了裝置投資和操作費用，同時也有可能因為操作問題而影響裝置運行穩定。常用的外加堿源有乙醇胺、碳酸鈉及氫氧化鈉。濕式吸收法脫硫脫氰工藝有真空碳酸鹽法、AS 循環洗滌法、薩爾費班法、代亞毛克斯法等，而以氨為堿源的濕式吸收法應用最為廣泛，其中最典型的工藝為氨- 硫化氫循環洗滌法(簡稱AS 循環洗滌法或卡爾斯梯爾法) ，不同的產品品種和處理技術可靈活地組成多種AS 法脫硫脫氰組合工藝流程，脫硫效率可達95 % ，脫氰效率90 %。該法用含氨23%～25 %的氨水來洗滌焦爐煤氣，氨與焦爐煤氣中的H2S和HCN 發生反應后成為富液，再用蒸汽解吸而得到NH3 、H2S、HCN 與水蒸氣的混合體。為防止二次污染，還必須對上述酸性混合氣體進行處理。目前，國內外采取的處理方法雖然很多，但H2 S 的最終產品只有元素硫、硫酸等幾種形式，NH3 的最終產品也只有硫銨、無水氨等。焦爐煤氣脫硫脫氰的濕式氧化法工藝技術從早期比較落后的砷堿法、改良ADA 法、對苯二酚法等，到現代技術先進的TH 法、FRC 法、HPF 法等。其中以氨為堿源的濕式氧化法技術發展較快，工藝流程也比較成熟，該法以氨為堿源吸收焦爐煤氣中的H2S 和HCN ，吸收液與氧在催化劑的作用下解吸脫硫，脫硫脫氰效率都很高。該法最具代表性的脫硫工藝是塔卡哈克斯法，簡稱T 法或萘醌酸鹽法，該法是通過在氨水中采用催化劑1 ，4 - 萘醌- 2 - 磺酸鈉作吸收液，吸收焦爐煤氣中的H2S和HCN ，然后與氧發生氧化反應解吸脫硫，同時催化劑也可再生并循環使用，從而脫除H2S 和HCN。該法的脫硫廢液中含有大量的硫氰酸鹽和硫代硫酸鹽，配合T 法脫硫的廢液處理工藝有希羅哈克斯法(簡稱H法) 生產硫銨、氧化燃燒法制取硫酸以及還原燃燒法生產硫磺等。

　　(2)濕法脫硫可分為化學吸收法、物理吸收法和氧化法三類煤氣中硫含量的多少主要取決于原料煤中的硫含量，在煉焦過程中約30%一35%的硫以無機物和有機物的形式進入煤氣。無機硫主要以H2S和SO2的形式存在，有機硫主要以硫醚、噻吩的形式存濕法工藝是利用液體脫硫劑脫除煤氣中的硫化氫。安溶質和再生性質又分為氧化法、化學吸收法、物理吸收法和物理-化學吸收法。濕式氧化法的特點是采用脫硫催化劑(或載氧體)在液相下進行氧化還原反應，是被弱堿性溶液吸收硫化氫隨即被氧化成單質硫析出來，同時吸收堿得到再生，是焦爐煤氣脫硫氧化比較常用的方法，其實質就是使硫化氫被氧化成單質硫，化學吸收法，物理吸收法和物理-化學吸收法三種方法主要用于天然氣和煉油廠得煤氣脫硫，不能直接回收硫磺，較少在煤氣脫硫中使用。