安全管理网

天然气处理站废脱硫剂安全处置方法研究

作者:朱虹 何鑫  
评论: 更新日期:2012年10月11日

3.5 高PH溶剂清洗法
    使用专门配置的高PH溶剂清洗废脱硫剂,这些化学药品能有效地溶解FeS,并使大量的H2S停留在溶液之中。这种方法有几个优点:非常有效,H2S的排放量小,而且不会生成沉淀物。但是,尽管H2S的排放量少,但仍然需要辅助的处理系统。另外,配制高pH值溶剂费用相对来说较高。
3.6 氧化剂法
    利用氧化剂将FeS氧化为FeO并伴随H2S气体生成,必要时再配合酸洗清除H2S。用于氧化剂清洗的化学品包括:次氯酸钠、双氧水和高锰酸钾,这些化学药品都很有效,但均有不足之处。
    使用次氯酸钠价格不贵,但会产生大量的副作用,与附着在废脱硫剂上的其它化学组分反应可伴随芥子气生成。此外,次氯酸钠的特性是一种刺激人体皮肤和肺的化学品,因此需要采取相应的安全措施。
    与氯相比,双氧水和废脱硫剂的反应要弱得多,因此就能明显地减少生成多余有机副产品的机会。由于双氧水与自燃性硫化铁的反应是放热反应,因此释放出大量的氧。如果不能充分控制反应的话,就可能会演变成处于一种爆炸性的状态。另外,由于所用的双氧水浓度很高,因此,也需要用特殊结构材料制成的贮罐来贮存,同时还要采取一系列相应的安全措施。
    高锰酸钾在所列出的几种氧化剂中别具一格,它能氧化自燃性硫化铁和其它硫他物,而且使用起来既安全又简单。在正常条件下,使用1~4%的高锰酸钾溶液,即使触及到皮肤,相对而言也是无害的。它既无需特殊的结拇材料来贮存,也不会生成有害的或可能引起爆炸的副产品。反应后生成的紫色副产物为二氧化锰,这种物质是不活泼的,可以直接排放到污水处理装置中。

 

表一:几种清除废脱硫剂中FeS方法的比较

 

方法

优点

缺点

酸洗

价格便宜,清除速度快,有效

H2S释放量大,需要清除H2S

酸洗+添加剂

价格适中,清除速度快,有效

需要清除多余H2S

高PH值溶剂

有效;H2S释放量小;无沉淀物

需要清除多余H2S;费用较高

氧化剂法

价格适中,清除速度快,有效

需另外清洗,而且还有潜在处理问题

3.7 中和法
3.7.1 传统安全处置方法
    此方法是用碱性氧化物与FeS相反应,生成化学性质稳定、对环境无毒害的物质,以达到安全处理的目的。目前,天然气处理站每年检修更换脱硫剂后对废脱硫剂采取的是加CaO即生石灰的安全处理方法,其基本原理如下:


    目前,在天然气处理站火炬西侧修建有专门处理废脱硫剂的脱硫池,更换下来的废脱硫剂用水冲洗保持表面有溶液,与一定量的生石灰混合,搅拌均匀,深埋于脱硫池底。从理论上看这种方法是可行的,其原理由上述反应式可知为CaO与FeS反应生成FeO及CaS的沉淀,而CaS能迅速与空气中的水及O2反应生成稳定的CaSO4物质。但实际反应过程中此化学反应式为可逆反应,随着FeO含量的增多反应又朝着有利于FeS生成的方面发展,而CaO极易吸水潮解为Ca(OH)2不能继续进行上述反应,导致废脱硫剂埋于脱硫池底部,其表面未反应完毕的FeS与空气接触缓慢进行氧化反应,生成SO2气体。而且脱硫剂的处理池是敞开式的,如遇暴雨等天气时池内未处理好的脱硫剂就会溢出,造成环境污染。因此需在此基础上对传统安全处置方法进行改良。
3.7.2 改良后的安全处置方法


    更换下来的废脱硫剂用水冲洗保持表面有溶液,与一定量的生石灰、碳粉混合,搅拌均匀后深埋于脱硫池底,其中碳粉的存在起到抑制逆反应的作用,促使反应朝着有利于CaS生成的方向进行,最终FeS被转变为化学性质稳定的物质;新建管线通到脱硫池底,此新建管线能在上述反应效果不良好的情况下实施对废脱硫剂的另一种安全处理,一方面可通风,促使FeS的氧化,避免CaO潮解变质;另一方面SO2生成量多,有明显的气味时可从此管线往池底注水,使CaO反应为石灰浆,吸收反应中生成的SO2气体。
4 结语
    采用化学反应的方法处理废脱硫剂一方面解决了废脱硫剂长期露天堆放有碍观瞻和二次污染环境的问题,另一方面操作简便处理量大,有效节约了成本,而且反应过程较为彻底,能够有效消除自燃性FeS的危害。
参考文献
1 中国石油化工集团公司安全监督局编.石油化工防火与灭火.北京:中国石化出版社,1998
2 GB 17820.天然气,国家质量技术监督局
3 Turk A,Sakalls E,Lessuck J,et a1.Ammonia iniection en—hances capacity of activated carbon for hydrogen sulfide andmethyl mercaptan[J].Environ Sei Technol。1989,23(10):1241~1245
4 李述文,范如霖编译.实用有机化学手册.上海:上海科学技术出版社,1981

 

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们