燃料脫硫煤脫硫

1 物理法：硫在煤中主要以無機的硫化鐵和有機的硫化物兩種形式存在。其中以硫化鐵(黃鐵礦)形式存在的硫約占2/3。黃鐵礦比重大于煤，同時,黃鐵礦是順磁性物質(zhì)，比磁化系數(shù)約為25化系數(shù)^-6克/厘米³；煤是反磁性物質(zhì)，比磁化系數(shù)約為-0.5系數(shù)約^-6克/厘米³。因此，可將煤破碎，然后用重力分離法或高梯度磁分離法，將黃鐵礦去除。物理法能把燃料的硫分脫除50%左右。

2 化學(xué)法：煤經(jīng)破碎后與硫酸鐵水溶液混合，在反應(yīng)器中加熱至100～130℃，硫酸鐵與黃鐵礦反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵和單體硫。同時通入氧氣，使硫酸亞鐵再生為硫酸鐵，在工藝系統(tǒng)中循環(huán)使用。煤通過過濾器和溶液分離，硫成為副產(chǎn)品。

3 氣化法:煤的氣化是在煤氣發(fā)生爐中進(jìn)行的熱化學(xué)過程。煤在1000～1300℃高溫下，通過氣化劑，使之發(fā)生不完全氧化，而成為煤氣。如果氣化劑是空氣，適量空氣由下部通過煤層，首先被灰渣層預(yù)熱，然后進(jìn)入氧化層，空氣中的氧與高溫的煤作用生成二氧化碳(CO₂)和少量一氧化碳(CO)。CO₂上升通過還原層，與熾熱的煤作用被還原成CO，以CO為主要成分的氣體受熱上升排出爐外，制得空氣煤氣。如果氣化劑是蒸汽，則反應(yīng)生成物為CO和H₂，制得的煤氣為水煤氣。煤的氣化還有加壓、加氫氣化法，使一氧化碳或碳元素同氫作用生成甲烷等碳?xì)浠衔餁怏w，提高了煤氣的熱值。為省去煤的開采、運輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)，蘇聯(lián)、美國等國家還采用了地下氣化法。中國也在開展地下氣化的實驗研究。煤中的硫分在氣化時大部分成為硫化氫，進(jìn)入煤氣，再用液體吸收或固體吸附等方法脫除。

4 液化法：煤的液化有合成法、直接裂解加氫法和熱溶加氫法等。合成法是將煤制成煤氣，按一定比例加氫，在高壓、高溫和催化劑作用下，合成液體燃料，其主要成分是烷烴和甲醇。直接裂解加氫法是把煤溶解在溶劑里制成糊狀，然后在400～500℃，約200個大氣壓的壓力下,通過催化劑的作用，使之與加入的氫反應(yīng)，而成為液體燃料。熱溶加氫法是把煤粉加熱溶解在與煤性質(zhì)近似的油里，在約100個大氣壓的壓力下加氫,同時將不溶物分離出來，就得到了液態(tài)煤。在液化過程中，硫分與氫反應(yīng)生成硫化氫逸出，因此得到的是高熱值、低硫、低灰分燃料。燃料油一般指重油，是由原油常壓蒸餾殘油制成的。重油含硫較多，其中硫分大多是環(huán)狀硫化物，如聯(lián)苯并硫（雜）茂、萘硫（雜）茂等。這些硫化物分子量高，若含硫量為3%，則硫化物含量可達(dá)到重油的1/3，因此重油不宜用直接去除硫化物的方法脫硫。重油脫硫是在催化劑作用下，用高壓加氫反應(yīng)，切斷碳與硫的化合鍵，以氫置換出碳，同時，氫與硫作用成為硫化氫，從重油中分離出來，用吸收法除去。另一種方法是將重油用蒸汽、氧氣部分燃燒氣化，硫轉(zhuǎn)化成為硫化氫和少量二氧化硫，再進(jìn)行處理。