CN100463953C - 一种对来自煤干馏制气炉的粗煤气的净化的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种来自煤干馏制气炉的粗煤气的净化的工艺方法，其典型工艺流程为：粗煤气→气液分离→初冷→捕焦油→脱苯萘→脱硫→煤气输送→饱和器法脱氨→净煤气。富油脱苯萘塔由板式塔改为金属孔板波纹填料塔，蒸馏系统宜采用耐腐蚀金属材料。经脱湿后的净化煤气可达城市煤气标准。本发明可简化工艺流程，降低投资，缩减占地面积和劳动定员，减少净化系统阻力，节约能耗，降低生产成本，并有利于环境保护。

Description

一种对来自煤干馏制气炉的粗煤气的净化的工艺方法

技术领域

本发明属于煤气净化领域，是一种对来自煤干馏制气炉的粗煤气，通过煤气净化装置处理，回收焦油、苯、萘、氨、硫等化学产品，将净煤气外送供用户使用的工艺方法。

背景技术

通常来自煤干馏制气炉的煤气净化的流程为：

粗煤气→气液分离→初冷→煤气输送→捕焦油→预冷-初脱萘→脱硫→脱氨→终冷洗萘→脱苯→净煤气；为满足城市煤气等需要，净煤气深度净化系统的流程为：净煤气→加压输送→冷却→深脱萘→深脱硫→脱湿→城市煤气。

传统工艺的粗煤气经初冷后温度一般为23℃～25℃，经煤气输送工序加压可绝热升温10℃～20℃；进入脱硫工序前先经过预冷-初脱萘工序并将煤气冷却至35℃左右；对采用饱和器法生产硫铵的脱氨工序，脱硫后进入脱氨工序的硫铵饱和器前，为维持饱和器的水平衡，通常需加热饱和器硫铵母液或将煤气加热至50℃～55℃；随后进入脱苯前的终冷洗萘工序，为满足脱苯要求再次将煤气冷却至25℃左右。这样，在传统煤气净化流程的初冷工序后，煤气又经过耗能的升温、降温，再升温、再降温这样两起两落的升、降温过程。

传统工艺采用氨为碱源的液相催化氧化法对净化程度偏低的煤干馏制气炉的煤气进行脱硫时，尽管在脱硫前设置了预冷-初脱萘工序，但由于煤气脱萘效果差，脱萘后的煤气含萘量约为0.5g/m³左右，因而在脱硫液浮选再生得到的硫泡沫中，除硫磺外，尚含有焦油、萘之类的烃化物组分及其它杂质等。这样，既影响脱硫效率，同时以此硫泡沫为原料进行熔硫生产操作时，又存在得到的硫磺产品杂质含量高，产品质量差，甚至难以作为产品外销等问题；作为废渣处理不当，又会污染环境。

通常，从气源厂脱苯后出厂的净化后的煤气中，脱萘效果较好的情况下的煤气含萘量为0.2g/m³左右，而城市煤气及冶金工厂的部分用户对煤气含萘量的要求为：冬季<50mg/m³；夏季<100mg/m³。为达到这样脱萘效果所进行的深脱萘一般采用轻柴油吸收洗萘工艺，但经洗萘后轻柴油的的经济价值大幅降低。结合石油化工产品价格逐步上涨的长期趋势，采用轻柴油洗萘工艺路线具有难以忽视的弊病。此外，当前的粗煤气脱苯工艺的脱苯蒸馏塔，通常采用板式塔，由于板式脱苯塔的分离效率偏低、塔板阻力偏大等原因，致使脱苯塔的脱萘效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对来自煤干馏制气炉的粗煤气的净化的工艺方法，通过对脱硫、脱氨、脱苯、萘等单元操作的合并同类或调整其顺序，并由此而取消了某些单元操作等措施，达到简化粗煤气净化的工艺流程、节能降耗的目的。

本发明工艺方法的目的是这样实现的：

为了保证脱硫工序的顺行，提高脱硫效果及硫磺产品质量，将脱苯萘工序设置在粗煤气净化流程的初冷工序后，脱硫工序前，其工艺流程为：粗煤气→气液分离→初冷→捕焦油→脱苯萘→脱硫→脱氨→净煤气，在以上工艺中的煤气输送工序可设置在捕焦油、脱苯萘、脱硫、脱氨等工序中的某一工序的前部或后部。

本发明的具体工艺措施有，因较低的操作温度更有利于粗煤气的脱苯、脱萘，将原脱苯工序与预冷-初脱萘工序合并为一个工艺序，设置在初冷、捕焦油工序后，将煤气输送工序设在脱苯萘、脱硫工序后，饱和器法脱氨工序前，煤气脱硫后经加压装置，致使煤气绝热升温的热能用于保持脱氨工序中的硫铵饱和器内的水平衡。

为了采用源自焦化厂自产煤焦油洗油的富油脱苯萘塔后的贫油作为吸收剂，使洗后粗煤气含萘量控制在冬季<50mg/m³；夏季<100mg/m³，将脱苯萘工序的富油脱苯萘塔由板式塔改为金属孔板波纹填料塔或部分塔段改用金属孔板波纹填料。

本发明具有以下优点和效果：

1将传统工艺流程脱硫前先预冷-初脱萘的工序与满足城市煤气要求的精脱萘工序合并于本发明工艺的脱苯萘工序中，并取消传统工艺流程中的终冷洗萘，可缩短工艺流程，降低投资，缩减占地面积和劳动定员，减少净化系统阻力，节约能耗，降低生产成本。对传统工艺流程中采用直冷式工艺的煤气终冷洗萘工序，本发明工艺取消了该工序，根本杜绝了传统工艺的终冷水从煤气中吸收的有害物质在终冷水晾水架处扩散到大气中的弊病，有利于环境保护。

2对采用氨为碱源的液相催化氧化法进行煤气脱硫，并对脱硫液浮选得到的硫泡沫进行熔硫生产操作以获得硫磺产品的工艺，将脱苯萘工序设置在脱硫工序前，并采用在脱硫前洗苯同时洗萘的工艺，以尽量减少待脱硫煤气中的萘、焦油含量，可防止催化剂中毒，减少催化剂耗量，提高脱硫效果，减少废液生成，提高硫磺产品的质量。

3将煤气输送工序设在脱硫工序后，饱和器法脱氨工序工序前，充分利用煤气加压绝热升温的热量，可减少煤气进入脱氨工序后通过煤气预热器加热的能耗或加热饱和器母液的能耗，这部分能耗通常用来保持以硫酸吸收煤气中氨的饱和器内的水平衡。

由于煤气输送工序设在脱苯萘工序之后，故脱苯萘工序前的煤气温度不受煤气输送加压绝热升温的影响，有利于脱苯萘工序采用源自煤焦油洗油的富油，充分利用出自初冷工序后的煤气温度低的有利条件，达到良好的洗苯、洗萘的效果。

因此，本发明工艺方法将传统工艺在初冷工序后，煤气又经过耗能的升温、降温，再升温、再降温这样两起两落的加热、冷却过程合并为先通过煤气输送工序的加压绝热升温，必要时再通过煤气预热器进行继续加热升温的工艺路线，同时取消了传统工艺相互间隔的两次冷却过程，从而具有显著的节能效果。

4富油脱苯萘塔由板式塔改为金属孔板波纹填料塔或部分塔段改用金属孔板波纹填料，减小了塔内阻力，提高富油脱苯效率并减少能耗，脱苯蒸馏喷吹的直接蒸汽量的减少也同步减少了所分离的含油废水的排放量，其脱萘效果可满足城市煤气及冶金工厂对低含萘煤气的需要(冬季<50mg/m³；夏季<100mg/m³)。采用焦化厂自产的煤焦油洗油作为精脱萘的吸收剂，重复使用性好，经济合理费用低，且可回收含萘化工副产品，并摆脱传统工艺的精脱萘工序对高成本轻柴油的依赖。

具体实施方式

本发明的工艺流程是这样的，粗煤气→气液分离→初冷→捕焦油→脱苯萘→脱硫→煤气输送→脱氨→净煤气(城市煤气)。

具体的煤气净化程序为，来自煤干馏制气炉的集气管的粗煤气，经汽液分离器进入横管冷却器被冷却至23℃～25℃，煤气中绝大部分的焦油汽、大部分水蒸气和萘被冷凝后以焦油氨水冷凝液的形式排出。然后经电捕焦油器脱除焦油雾后送往脱苯萘工序。有必要指出，由于利用贫油洗苯萘的吸收温度宜在25℃左右，若煤气输送工序设在脱苯萘工序之前，则需在输送工序后、脱苯萘工序前设置吸收煤气加压升温显热的预冷设施。当粗煤气依次进入脱苯萘工序的以串联方式设置的2～3台贫油洗涤吸收苯萘的洗苯萘塔后，洗后离开脱苯萘工序的粗煤气含苯量通常<2g/m³。洗苯萘后的温度适宜的粗煤气直接进入脱硫工序。脱硫工序采用以氨为碱源的液相催化氧化法进行煤气脱硫，并可对分离出的硫泡沫经熔硫装置生产质量较好的硫磺产品；出自脱硫工序的煤气经输送工序加压后绝热升温约10℃～20℃，必要时通过饱和器法脱氨工序的煤气预热器，再进入由硫酸吸收煤气中氨的硫铵饱和器。本发明将煤气输送工序设在脱硫工序后、饱和器法脱氨工序前，可减少煤气进入脱氨工序通过煤气预热器加热的能耗或加热饱和器母液的能耗，这部分能耗通常用来保持以硫酸吸收煤气中氨的硫铵饱和器内的水平衡。此外，由于将脱氨工序安排在脱苯萘、脱硫工序之后，对采用饱和器法生产硫铵的工艺，由于煤气中焦油、萘含量明显降低，故可大大减少采用传统工艺时生成的酸焦油量，从而减少含酸废渣的排放，有利于环保。对采用水洗氨的流程也可减少进入脱氨工序中的焦油、萘含量，并可简化其操作工艺。此外，对水洗氨工艺的脱氨工序，煤气输送工序宜设置在该脱氨工序的后部。采用上述工艺，离开脱氨工序的净煤气，经脱水后可以达到城市煤气标准。

本发明采用源自焦化厂自产煤焦油洗油的、富油解吸脱苯萘塔后含萘<2％(重量百分比)的贫油作为吸收剂，可将洗后粗煤气含萘量控制在冬季<50mg/m³；夏季<100mg/m³。富油解吸脱苯萘塔可采用金属孔板波纹填料塔或部分塔段改用金属孔板波纹填料，脱苯蒸馏系统宜采用耐腐蚀金属材料；当然，传统煤气净化工艺脱苯工序的脱苯塔，采用金属孔板波纹填料塔在提高富油脱苯效率或减少能耗等方面可同样具有显著的经济效益。

Claims (3)

1.一种对来自煤干馏制气炉的粗煤气的净化的工艺方法，其特征在于，它的工艺流程是：粗煤气→气液分离→初冷→捕焦油→脱苯萘→脱硫→脱氨→净煤气，在以上工艺中的煤气输送工序设置在捕焦油或脱苯萘、脱硫、脱氨某一工序中的前部或后部。

2.根据权利要求1所述的一种对来自煤干馏制气炉的粗煤气的净化的工艺方法，其特征在于，它的工艺流程是将煤气输送工序设置在脱硫工序后，饱和器法脱氨工序前。

3.根据权利要求1所述的一种对来自煤干馏制气炉的粗煤气的净化的工艺方法，其特征在于，在脱苯萘工序的富油脱苯萘塔内采用金属孔板波纹填料或部分塔段采用金属孔板波纹填料。