脱硫技術

近年來，隨着機動車的增多，汽車尾氣已成為主要的大氣污染源，酸雨也因此更加頻繁，嚴重危害到了建築物、土壤和人類的生存環境。因此，世界各國紛紛提出了更高的油品質量標準，進一步限制油品中的硫含量、烯烴含量和苯含量，以更好地保護人類的生存空間。

隨着對含硫原油加工量的增加及重油催化裂化的普及，油品含硫量超標及安定性不好的現象也越來越嚴重。由於加氫脱硫在資金及氫源上的限制，對中小型煉油廠來説進行非加氫精制的研究具有重要的意義。本文簡單介紹了非加氫脱硫技術進展及未來的發展趨勢。

原油中有數百種含硫烴，已驗證並確定結構的就有200餘種，這些含硫烴類在原油加工過程中不同程度地分佈於各餾分油中。

燃料油中的硫主要有兩種存在形式：通常能與金屬直接發生反應的硫化物稱為“活性硫”，包括單質硫、硫化氫和硫醇；而不與金屬直接發生反應的硫化物稱為“非活性硫”，包括硫醚、二硫化物、噻吩等。對於汽油餾分而言，含硫烴類以硫醇、硫化物和單環噻吩為主，其主要來源於催化裂化（簡稱FCC）汽油。因此，要使汽油符合低硫汽油的指標必須對FCC汽油原料進行預處理或對FCC汽油產品進行後處理。而柴油餾分中的含硫烴類有硫醇、硫化物、噻吩、苯並噻吩和二苯並噻吩等，其中二苯並噻吩的4，6位烷基存在時，由於烷基的位阻作用而使脱硫非常困難，而且隨着石油餾分沸點的升高，含硫化合物的結構也越來越複雜。

酸鹼精製是傳統的方法，仍有部分煉廠使用。由於酸鹼精製分離出的酸鹼渣難以處理，而且油品損失較大，從長遠來看，此技術必將遭到淘汰。

該法用一定濃度的硫酸、鹽酸等無機酸從石油產品中除去硫醚和噻吩，從而達到脱硫的目的。反應如下所示：

R2S+H2SO4 R2SH++HSO-4

NaOH水溶液可以抽提出部分酸性硫化物，在鹼中加入亞碸、低級醇等極性溶劑或提高鹼的濃度可以提高萃取效率。如用40%的NaOH可除去柴油中60%以上的硫醇及90%的苯硫酚，其中苯硫酚對油品的安定性影響很大。

在酞菁催化劑法中，工業上應用較多是聚酞菁鈷（CoPPC）和磺化酞菁鈷（CoSPc）催化劑。此催化劑在鹼性溶液中對油品進行處理，可以除去其中的硫醇。夏道宏認為聚酞菁鈷（CoPPC）和磺化酞菁鈷（CoSPc）在鹼液中的溶解性不好，因而降低了催化劑的利用率，為此合成出了一種水溶性較好的新型催化劑——季銨磺化酞菁鈷（CoQAHPc）n，該催化劑分子內有氧化中心和鹼中心，二者產生的協同作用使該催化劑的活性得到了明顯的提高[1]。此外，金屬螯合劑法和酸性催化劑法都能使有機硫化物轉化成硫化氫，從而有效的去除成品油中的硫化物[2]。

以上這幾種催化法脱硫效率雖然較高，但都存在着催化劑投資大、製備條件苛刻、催化活性組分易流失等缺點。煉廠使用此方法的其經濟效益都不是很好，要想大規模的應用催化法脱硫技術，尚需克服一些技術上的問題。

選擇適當的溶劑通過萃取法可以有效地脱除油品中的硫化物。一般而言，萃取法能有效地把油品中的硫醇萃取出來，再通過蒸餾的方法將萃取溶劑和硫醇進行分離，得到附加值較高的硫醇副產品，溶劑可循環使用。在萃取的過程中，常用的萃傘液是鹼液，但有機硫化物在鹼液和成品油中的分配係數並不高，為了提高萃取過程中的脱硫效率，可在鹼液中添加少量的極性有機溶劑，如MDS、DMF、DMSOD等，這樣可以大大提高萃取過程中的脱硫效率。夏道宏等人提出了MDS-H2O-KOH化學萃取法，用這三種萃取劑對FCC汽油進行了萃取率及回收率的實驗，結果表明該方法在同一套裝置中既能把油品中的硫醇萃取出來，還可以高效回收萃取液中的單一硫醇以及混合硫醇，得到高純度的硫醇副產品，具有很高的經濟效益和社會效益[3]。福建煉油化工公司把萃取和鹼洗兩種工藝結合起來，採用甲醇-鹼洗複合溶劑萃取法顯著提高了FCC柴油的儲存安定性，萃取溶劑經蒸餾回收甲醇後可循環使用。此種方法投資低，脱硫效率高，具有較高的應用價值[4]。

催化吸附脱硫技術是使用吸附選擇性較好且可再生的固體吸附劑，通過化學吸附的作用來降低油品中的硫含量。它是一種新出現的、能夠有效脱除FCC汽油中硫化物的方法。與通常的汽油加氫脱硫相比，其投資成本和操作費用可以降低一半以上，且可以從油品中高效地脱除硫、氮、氧化物等雜質，脱硫率可達90%以上，非常適合國內煉油企業的現狀。由於吸附脱硫並不影響汽油的辛烷值和收率，因此這種技術已經引起國內外的高度重視。

Konyukhova[5]等把一些天然沸石（如絲光沸石、鈣十字石、斜發沸石等）酸性活化後用於吸附油品中的乙基硫醇和二甲基硫，ZSM-5和NaX沸石則分別用於對硫醚和硫醇的吸附。Tsybulevskiy[5]研究了X或Y型分子篩進行改性後對油品的催化吸附性能。Wismann[5]考察了活性炭對油品的催化吸附性能。而在這些研究中普遍在着脱硫深度不夠，吸附劑的硫容量較低，脱硫劑的使用週期短，且再生性能不好，因而大大限制了其工業應用。據報道，菲利浦石油公司開發的吸附脱硫技術於2001年應用於258 kt/a的裝置，經處理後的汽油平均硫含量約為30 μg/g，是第一套採用吸附法脱除汽油中硫化物的工業裝置，並準備將這一技術應用於柴油脱硫。

國內的催化吸附脱硫技術尚處於研究階段。徐志達、陳冰等[6]用聚丙烯腈基活性炭纖維（NACF）吸附油品中的硫醇，結果只能把油品中的一部分硫醇脱除。張曉靜等[7]以13X分子篩為吸附劑對FCC汽油的全餾分和重餾分（＞90℃）進行了研究，初步結果表明對硫含量為1220 μg/g的汽油的全餾分和重餾分進行精製後，與未精製的輕餾分（＜90℃）混合可得到硫含量低於500 μg/g的汽油。張金嶽等[8]對負載型活性炭催化吸附脱硫進行了深入的研究。

總之，催化吸附脱硫技術在對油品沒有影響的條件下能有效的脱除油品中的硫化物，且投資費用和操作費用遠遠低於其他（加氫精制、溶劑萃取，催化氧化等）脱硫技術。因此，研究催化吸附脱硫技術具有非常重要的意義。

用金屬氯化物的DMF溶液來處理含硫油品時可使有機硫化物與金屬氯化物之間的電子對相互作用，生成水溶性的絡合物而加以除去。能與有機硫化物生成絡合物的金屬離子非常多，其中以CdCl2的效果最好。下面列舉了不同金屬氯化物與有機硫化物的絡合反應活性順序為：Cd2+＞Co2+＞Ni2+＞ Mn2+＞Cr3+＞Cu2+＞Zn2+＞Li+＞Fe3+。由於絡合法不能脱除油品中的酸性組分，因此在實際應用中經常採用絡合萃取與鹼洗精製相結合的辦法，其脱硫效果非常顯著，且所得油品的安定性好，具有較好的經濟效益。

生物脱硫，又稱生物催化脱硫（簡稱BDS），是一種在常温常壓下利用需氧、厭氧菌除去石油含硫雜環化合物中結合硫的一種新技術。早在1948年美國就有了生物脱硫的專利，但一直沒有成功脱除烴類硫化物的實例，其主要原因是不能有效的控制細菌的作用。此後有幾個成功的“微生物脱硫”報道，但卻沒有多少應用價值，原因在於微生物儘管脱去了油中的硫，但同時也消耗了油中的許多炭而減少了油中的許多放熱量[9]。科學工作者一直對其進行了深入的研究，直到1998年美國的Institute of Gas Technology（IGT）的研究人員成功的分離了兩種特殊的菌株，這兩種菌株可以有選擇性的脱除二苯並噻吩中的硫，去除油品中雜環硫分子的工業化模型相繼產生，1992年在美國分別申請了兩項專利（5002888和5104801）。美國Energy BioSystems Corp (EBC)公司獲得了這兩種菌株的使用權，在此基礎上，該公司不僅成功地生產和再生了生物脱硫催化劑，並在降低催化劑生產成本的同時也延長了催化劑的使用壽命。此外該公司又分離得到了玫鴻球菌的細菌，該細菌能夠使C-S鍵斷裂，實現了脱硫過程中不損失油品烴類的目的[10]。現在，EBC公司已成為世界上對生物脱硫技術研究最廣泛的公司。此外，日本工業技術研究院生命工程工業技術研究所與石油產業活化中心聯合開發出了柴油脱硫的新菌種，此菌種可以同時脱除柴油中的二苯並噻吩和苯並噻吩中的硫，而這兩種硫化物中的硫是用其它方法難以脱除的[11]。 ^[1] 

BDS過程是以自然界產生的有氧細菌與有機硫化物發生氧化反應，選擇性氧化使C-S鍵斷裂，將硫原子氧化成硫酸鹽或亞硫酸鹽轉入水相，而DBT的骨架結構氧化成羥基聯苯留在油相，從而達到脱除硫化物的目的。BDS技術從出現至今已發展了幾十年，仍處於開發研究階段。由於BDS技術有許多優點，它可以與已有的HDS裝置有機組合，不僅可以大幅度地降低生產成本，而且由於有機硫產品的附加值較高，BDS比HDS在經濟上有更強的競爭力。同時BDS還可以與催化吸附脱硫組合，是實現對燃料油深度脱硫的有效方法。因此BDS技術具有廣闊的應用前景，預計在2010年左右將有工業化裝置出現。

氧化脱硫技術是用氧化劑將噻吩類硫化物氧化成亞碸和碸，再用溶劑抽提的方法將亞碸和碸從油品中脱除，氧化劑經過再生後循環使用。低硫柴油都是通過加氫技術生產的，由於柴油中的二甲基二苯並噻吩結構穩定不易加氫脱硫，為了使油品中的硫含量降到10 μg/g，需要更高的反應壓力和更低的空速，這無疑增加了加氫技術的投資費用和生產成本。而氧化脱硫技術不僅可以滿足對柴油餾分10 μg/g的要求，還可以再分銷網點設置簡便可行的脱硫裝置，是滿足最終銷售油品質量的較好途徑。

ASR-2氧化脱硫技術

ASR-2[12]氧化脱硫技術是由Unipure公司開發的一種新型脱硫技術，此技術具有投資和操作費用低、操作條件緩和、不需要氫源、能耗低、無污染排放、能生產超低硫柴油、裝置建設靈活等優點，為煉油廠和分銷網點提供了一個經濟、可靠的滿足油品硫含量要求的方法。

在實驗過程中，此技術能把柴油中的硫含量由7000 μg/g最終降到5 μg/g。此外該技術還可以用來生產超低硫柴油，來作為油品的調和組分，以滿足油品加工和銷售市場的需要。ASR-2技術正在進行中試和工業實驗的設計工作。其工藝流程如下：含硫柴油與氧化劑及催化劑的水相在反應器內混合，在接近常壓和緩和的温度下將噻吩類含硫化合物氧化成碸；然後將含有待生催化劑和碸的水相與油相分離後送至再生部分，除去碸並再生催化劑；含有碸的油相送至萃取系統，實現碸和油相分離；由水相和油相得到的碸一起送到處理系統，來生產高附加值的化工產品。

儘管ASR-2脱硫技術已進行了多年的研究，但一直沒有得到工業應用，主要是由於催化劑的再生循環、氧化物的脱除等一些技術問題還沒有解決。ASR-2技術可以使柴油產品的硫含量達到5 μg/g，與加氫處理技術柴油產品的硫含量分別為30 μg/g和15 μg/g時相比，硫含量和總處理費用要少的多。因此，如果一些技術性問題能夠很好地解決，那麼ASR-2氧化脱硫技術將具有十分廣闊的市場前景。

超聲波氧化脱硫(SulphCo)[13]技術是由USC和SulphCo公司聯合開發的新型脱硫技術。此技術的化學原理與ASR-2技術基本相同，不同之處是SulphCo技術採用了超聲波反應器，強化了反應過程，使脱硫效果更加理想。其流程描述為：原料與含有氧化劑和催化劑的水相在反應器內混合，在超聲波的作用下，小氣泡迅速的產生和破滅，從而使油相與水相劇烈混合，在短時間內超聲波還可以使混合物料內的局部温度和壓力迅速升高，且在混合物料內產生過氧化氫，參與硫化物的反應；經溶劑萃取脱除碸和硫酸鹽，溶劑再生後循環使用，碸和硫酸鹽可以生產其他化工產品。

SulphCo在完成實驗室工作後，又進行了中試放大實驗，取得了令人滿意的效果，即不同硫含量的柴油經過氧化脱硫技術後硫含量均能降低到10 μg/g以下。Bechtel公司正在着手SulphCo技術的工業試驗。

日本污染和資源國家研究院、德國Tubingen大學等單位研究用紫外光照射及等離子體技術脱硫。其機理是：二硫化物是通過S-S鍵斷裂形成自由基，硫醚和硫醇分別是C-S和S-H鍵斷裂形成自由基，並按下列方式進行反應：

無氧化劑條件下的反應：

CH3S- + -CH3 CH4+CH2 ==== S

CH3S- + CH3CH2R CH3SH+CH2 ==== SCH2R

CH3S- + CH3S- CH3SSCH3

CH3S- + CH2 ==== S CH3SCH2S- -CH3 CH3SCH2SCH3

有氧化劑條件下的反應：

CH3S- + O2 CH3SOO- RH CH3SOOH + R-

SO3+ -CH3

CH3SOOH Rr CH3SO- + -OH

CH3SO- + RH CH3SOH + R-

3CH3SOOH CH3SOOSCH3 + CH3SO3H

此技術以各類有機硫化物和含粗汽油為對象，根據不同的分子結構，通過以上幾種方式進行反應，產物有烷烴、烯烴、芳烴以及硫化物或元素硫，其脱硫率可達20%～80%。若在照射的同時通入空氣，可使脱硫率提高到60%～100%，並將硫轉化成SO3、SO2或硫磺，水洗即可除去。

高效霧化脱硫除塵技術

高效霧化脱硫除塵技術主要通過研究煙塵及二氧化硫等有害物質的化學成分與物流運動特性，利用流體力學、空氣動力學、化學、機械學等，集實心噴霧技術、霧化洗滌技術、凝聚霧化技術、衝擊湍流技術、過濾吸收技術、除霧分離技術等高科技於一體的多科學、多工藝的環保技術，該技術的主要特點是它具有使用壽命長，高效低阻節能，佔地小，造價低，運行費用低，維修率低，管理方便，灰水閉路循環，無二次廢水及揚塵污染。煙塵經處理後各項指標低於國家環境保護排放標準，符合國家鼓勵發展（高效、耐用、低阻、低費用）環保產業政策，實現了高效除塵、脱硫、脱氮、除霧一體化同時完成的大氣污染控制淨化目的。對減輕酸雨、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、粉塵、可吸入懸浮微粒等有害物質，改善大氣環境質量有很大的環境效益、社會效益、與經濟效益，也有很好的市場前景。

工藝流程為含塵氣體首先進入高效實心噴霧洗滌室，煙氣經鹼性溶液冷卻降温達到飽和狀態，大顆粒粉塵及二氧化硫首先被吸收，繼而煙氣、水霧、粉塵三相氣流由於質量的差異、以不同的慣性互相傳質並同時進入高效凝聚霧化洗滌室進行收縮、急聚、擴散等運動作用後第二次被脱硫與除塵，隨後煙氣、水霧。粉塵三相氣流以一定速度衝擊裝有鹼性溶液的高效循環流化過濾室通過充分衝出、湍流、攪拌、過濾、傳質等運動機理後第三次被脱硫與除塵，此時比較潔淨的煙氣一切向或蝸殼走向進入高效上穩旋流逆傳質洗滌室通過由上往下的鹼性液膜與液霧產生逆向傳質運動最後一次脱硫除塵，淨化後的潔淨通過切向或蝸殼走向進入高效下穩旋流脱水除霧室進行氣水分離處理後，由引風機送到煙囱排向高空。而灰水則分別從高效實心噴霧洗滌室、高效循環流化過濾室、高效上穩旋流逆傳質洗滌室底部的自動溢流水封出灰口排向循環池經鹼性水中和沉澱處理、鹼性廢水回收供脱硫除塵器使用，潔淨誰從高效下穩旋流脱水除霧室底部的排水口流出，同時完成了消煙、脱硫、脱氮、除塵、脱水、除霧的全過程。

技術優勢：　1集消煙、脱硫、脱氮、除塵、脱水一體化同時完成的技術設計，結構簡單緊湊、工藝流程合理，內部不易結垢堵塞，煙氣不帶水設計； 2設備內部有效面積使用率達100%設計，用煙塵在整個淨化過程中全部完全溶於鹼性水溶液，達到高效傳質的效果； 3應用高效外濺噴射霧化設計，設備內部無易損件設計，保證最高效的脱硫與除塵； 4構成煙氣與鹼性溶液最充分的傳質過程、以保證達到最高效的脱硫與除塵； 5製造材料可選用天然耐磨蝕的花崗石製成，解決了環保設備長期以來不耐磨、不抗腐蝕、壽命短等缺點； 6保證一定的液氣化、穩定的二氧化硫吸收速率、控制ph值在10左右25%的稀鹼液作為二氧化硫吸收劑。不易揮發、損失小，實現脱硫效率高、效果穩定，還有效地解決了設備內部積灰、結垢問題； 7設備內部暢通的煙氣通道設計、煙氣走向沒有死角，降低煙氣熱態阻力，保證設計工況下的效果，不影響鍋爐等燃燒設備的運行； 8簡易高效的循環雙鹼法脱硫原理，充分利用了工廠生產的廢鹼液、以廢治廢、綜合利用、降低運行成本、鹼性水閉路循環使用、廢水利用率100%、實現無二次廢水污染排放

汽油和柴油的低硫化大大減輕了環境污染，特別是各國對燃料油低硫化政策已達成共識。但是在燃料油低硫化的進程中，出現了人們未曾預料到的負面效應，主要表現為：

1991年，瑞典在使用硫含量為0.00%的柴油時，發現燃料泵產生的燒結和磨損甚至比普通柴油的磨損還要嚴重。日本也對不同硫含量的柴油作了台架試驗， ^[1]  結果也確認了柴油潤滑性能下降的問題。其主要原因是在脱硫的同時把存在於油品中具有潤滑性能的天然極性化合物也脱除了，從而導致潤滑性能下降，設備的磨損加大。

柴油安定性變差，油品色相惡化

當柴油的硫含量降到0.05%以下時，過氧化物的增加會加速膠狀物和沉澱物的生成，影響設備的正常運轉，並導致排氣惡化。其主要原因是由於原本存在於柴油中的天然抗氧化組分在脱硫時也被脱除掉了。同時隨着柴油中硫含量的降低，油品的顏色變深，給人以惡感。

鑑於石油產品在生產和生活中的廣泛應用，脱除其中危害性的硫是非常重要的。工業上使用的非加氫脱硫方法有酸鹼精製、溶劑萃取和吸附脱硫，而這幾種脱硫方法都存在着缺陷和不足。其中酸鹼精製有大量的廢酸廢鹼液產生，會造成嚴重的環境污染；溶劑萃取脱硫過程能耗大，油品收率低；吸附法中吸附劑的吸附量小，且需經常再生。其它的非加氫脱硫技術還處在試驗階段，其中生物脱硫、氧化脱硫和光及等離子體脱硫的應用前景十分誘人，可能是實現未來清潔燃料油生產的有效方法。由於降低燃料油中的硫含量、減少大氣污染是一個複雜的過程，因此實施時應考慮各種因素，提高技術的可靠性，以取得最佳的經濟效益和環保效益。

石灰（石）— 石膏工藝濕法脱硫技術

石灰（石）——石膏FGD是國內市場的主流脱硫技術，其核心技術已經為國內多數公司成功運用。

⒈SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- SO3十H2O→H2SO4 SO2和SO3吸收的關鍵是提高其他水中的溶解度，PH值越高，水的表面積越大，氣相湍流度越高，SO2和SO3的溶解量越大。2. 與石灰石漿液反應 CaCO3十2H++HSO3-→Ca2+十HSO3-+H2O十CO2 CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2 CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步驟的關鍵是提高CaCO3的溶解度，PH值越低，溶解度越大。系統組成 ——煙氣系統——吸收塔系統 ——製漿系統 ——漿液疏排系統 ——process water 工藝水系統 ——石膏脱水與儲運系統 ——廢水處理系統石灰石-石膏濕法脱硫的優點 1、工藝成熟，最大單機容量超過1000MW； 2、脱硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03； 3、系統運行穩定，可用率≥95%； 4、脱硫劑—石灰石，價廉易得； 5、脱硫副產品—石膏，可綜合利用； 6、建設期間無需停機。　 缺點：系統複雜，佔地面積大；造價高，一次性投資大；運行較多、運行費用高，副產品處理問題。一、燃燒前煤脱硫技術 主要為煤炭洗選脱硫，即在燃燒前對煤進行淨化，去除原煤中部分硫分和灰分。分為物理法、化學法和微生物法等。1、物理法：主要指重力選煤，利用煤中有機質和硫鐵礦的密度差異而使它們分離。該法的影響因素主要有煤的破碎粒度和硫的狀態等。主要方法有跳汰選煤，重介質選煤，風力選煤等。2、化學法：可分為物理化學法和純化學法。物理化學法即浮選；化學法又包括鹼法脱硫，氣體脱硫，熱解與氫化脱硫，氧化法脱硫等。3、微生物法：在細菌浸出金屬的基礎上應用於煤炭工業的一項生物工程新技術，可脱除煤中的有機硫和無機硫。中國當前的煤炭入洗率較低，大約在 20%左右，而美國為 42%，英國為94．9%，法國為 88．7%，日本為 98．2%。提高煤炭的入洗率有望顯著改善燃煤二氧化硫污染。然而，物理選洗僅能去除煤中無機硫的 80%，佔煤中硫總含量的 15%～30%，無法滿足燃煤二氧化硫污染控制要求，故只能作為燃煤脱硫的一種輔助手段。二、燃燒中煤脱硫技術 煤燃燒過程中加入石灰石或白雲石作脱硫劑，碳酸鈣、 碳酸鎂受熱分解生成氧化鈣、氧化鎂，與煙氣中二氧化硫反應生成硫酸鹽，隨灰分排出。在中國採用的燃燒過程中脱硫的技術主要有兩種：型煤固硫和流化牀燃燒脱硫技術。1、型煤固硫技術：將不同的原料經篩分後按一定比例配煤，粉碎後同經過預處理的粘結劑和固硫劑混合，經機械設備擠壓成型及乾燥，即可得到具有一定強度和形狀的成品工業固硫型煤。固硫劑主要有石灰石、大理石、電石渣等，其加入量視含硫量而定。燃用型煤可大大降低煙氣中二氧化硫、一氧化碳和煙塵濃度，節約煤炭，經濟效益和環境效益相當可觀，但工業實際應用中應解決型煤着火滯後、操作不當會造成的斷火熄爐等問題。2、流化牀燃燒脱硫技術：把煤和吸附劑加入燃燒室的牀層中，從爐底鼓風使牀層懸浮進行流化燃燒，形成了湍流混合條件，延長了停留時間，從而提高了燃燒效率。其反應過程是煤中硫燃燒生成二氧化硫，同時石灰石煅燒分解為多孔狀氧化鈣，二氧化硫到達吸附劑表面並反應，從而達到脱硫效果。流化牀燃燒脱硫的主要影響因素有鈣硫比，煅燒温度，脱硫劑的顆粒尺寸孔隙結構和脱硫劑種類等。 ^[1]  為提高脱硫效率，可採用以下方法：⑴改進燃燒系統的設計及運行條件 ⑵脱硫劑預煅燒 ⑶運用添加劑，如碳酸鈉，碳酸鉀等 ⑷開發新型脱硫劑 三、 燃燒後煙氣脱硫技術 煙氣脱硫的基本原理是酸鹼中和反應。煙氣中的二氧化硫是酸性物質，通過與鹼性物質發生反應，生成亞硫酸鹽或硫酸鹽，從而將煙氣中的二氧化硫脱除。最常用的鹼性物質是石灰石、生石灰和熟石灰，也可用氨和海水等其它鹼性物質。共分為濕法煙氣脱硫技術、幹法煙氣脱硫技術、半乾法煙氣脱硫技術三類，分別介紹如下：1、濕法煙氣脱硫技術 濕法煙氣脱硫技術是指吸收劑為液體或漿液。由於是氣液反應，所以反應速度快，效率高，脱硫劑利用率高。該法的主要缺點是脱硫廢水二次污染；系統易結垢，腐蝕；脱硫設備初期投資費用大；運行費用較高等。⑴石灰石—石膏法煙氣脱硫技術 該技術以石灰石漿液作為脱硫劑，在吸收塔內對煙氣進行噴淋洗滌，使煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣，同時向吸收塔的漿液中鼓入空氣，強制使亞硫酸鈣轉化為硫酸鈣，脱硫劑的副產品為石膏。該系統包括煙氣換熱系統、吸收塔脱硫系統、脱硫劑漿液製備系統、石膏脱水和廢水處理系統。由於石灰石價格便宜，易於運輸和保存，因而已成為濕法煙氣脱硫工藝中的主要脱硫劑，石灰石—石膏法煙氣脱硫技術成為優先選擇的濕法煙氣脱硫工藝。該法脱硫效率高（大於95%），工作可靠性高，但該法易堵塞腐蝕，脱硫廢水較難處理。⑵氨法煙氣脱硫技術 該法的原理是採用氨水作為脱硫吸收劑，氨水與煙氣在吸收塔中接觸混合，煙氣中的二氧化硫與氨水反應生成亞硫酸氨，氧化後生成硫酸氨溶液，經結晶、脱水、乾燥後即可製得硫酸氨（肥料）。該法的反應速度比石灰石—石膏法快得多，而且不存在結構和堵塞現象。另外 ，濕法煙氣脱硫技術中還有鈉法、雙鹼脱硫法和海水煙氣脱硫法等，應根據吸收劑的來源、當地的具體情況和副產品的銷路實際選用。2、半乾法煙氣脱硫技術 主要介紹旋轉噴霧乾燥法。該法是美國和丹麥聯合研製出的工藝。該法與煙氣脱硫工藝相比，具有設備簡單，投資和運行費用低，佔地面積小等特點，而且煙氣脱硫率達75%—90%。該法利用噴霧乾燥的原理，將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。在吸收塔內，吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發生化學反應的同時，吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發乾燥，完成脱硫反應後的廢渣以幹態形式排出。該法包括四個在步驟：（1）吸收劑的製備；（2）吸收劑漿液霧化；（3）霧粒與煙氣混合，吸收二氧化硫並被幹燥； （4）脱硫廢渣排出。該法一般用生石灰做吸收劑。生石灰經熟化變成具有良好反應能力的熟石灰，熟石灰漿液經高達15000～20000r/min的高速旋轉霧化器噴射成均勻的霧滴，其霧粒直徑可小於100微米，具有很大的表面積，霧滴一經與煙氣接觸，便發生強烈的熱交換和化學反應，迅速的將大部分水分蒸發，產生含水量很少的固體廢渣，脱硫技術石灰石鈣法:包括濕法煙氣脱硫/半乾法(阿爾斯通的NID)/幹法(RCFB)和(CFB)如前面所述,應用在80%以上的火電廠氨法:用得較少,多在石化領域的電廠鎂法:一種可以再生吸收劑的方法,國內好象沒有海水法:要佈置在海邊才行。

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