CN101434873A - 发生炉煤气脱硫工艺 - Google Patents

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刘彩霞
翟智勇
孙丰收
寇海英
史艳
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Zibo Wanfeng Goal Chemical Equipment Manufacturing Co., Ltd.
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ZIBO WANFENG GAS APPLIANCE CO Ltd
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Abstract

一种发生炉煤气脱硫工艺，包括在脱硫塔内采用含有拷胶的脱硫液吸收含硫的发生炉煤气，其特征是，所述的脱硫液中还含有五氧化二钒，所述的发生炉煤气含硫量为1500～2500mg/Nm3。本发明适用于煤气中硫化氢含量较高的情况，本发明的方法具有较高的脱硫率，其出塔气的含硫量≤150mg/Nm3。

Description

发生炉煤气脱硫工艺
技术领域
本发明属于气体净化技术领域，具体涉及一种发生炉煤气脱硫工艺。
背景技术
对于以煤为原料制得的煤气脱硫，目前现有技术基本是采用湿法脱硫工艺。该工艺基本分为物理吸收法、化学吸收法和氧化再生法三类，其中最为常用的是氧化再生法。该方法成熟可靠，其中国内又以拷胶法、改良ADA法、氨水液相催化法及PDS法应用最多。其中，改良ADA法优点是脱硫效率高、吸收硫化氢速度快，技术成熟，过程完善，规模化成都高，技术经济指标好；其主要存在的问题是吸收过程中，容易析出硫磺而造成堵塞脱硫塔填料；氨水液相催化法脱硫效率较低，气体净化度不高，技术比较落后，且氨消耗大，对环境污染较为严重，目前该方法尽在数量有限的小合成氨装置使用。拷胶法具有改良ADA法的几乎所有优点，而且不易堵塞脱硫塔。拷胶廉价易得，运行成本低于改良ADA法。
《双催化法脱硫工艺的应用》(吴满平《甲醇与甲醛》2006年第5期)其脱硫液的组分指标如下：
表1 脱硫液组分指标
 
总碱度(N)    Na2CO3(g/l)  NaHCO3(g/l)  拷胶(g/l) NaVO3(g/l) 酞菁钴磺酸盐(g/l)        
0.4～0.9 5～13 25～50 1.5～1.8 1.0～1.2 5～10
《山西化工》2001年8月第21卷第3期公开了一种《湿法拷胶脱硫设计小结》。上述两篇文献公开的内容引用于此。
发明内容
本发明提供了一种发生炉煤气脱硫工艺，适用于煤气中硫化氢含量较高的情况，具有较高的脱硫率。
本发明的技术方案为：
一种发生炉煤气脱硫工艺，包括在脱硫塔内采用含有拷胶的脱硫液吸收含硫的发生炉煤气，其特征是，所述的脱硫液中还含有五氧化二钒。
所述的发生炉煤气脱硫工艺，其特征是，
1)所述的发生炉煤气含硫量为1500～2500mg/Nm3；
2)所述的脱硫液中以100Nm3发生炉煤气计含有下列重量的原料：
纯碱          0.15Kg
五氧化二钒    0.0008Kg
拷胶          0.002Kg；
所述的脱硫液总碱度为0.5N，pH值为8-9。
所述的发生炉煤气脱硫工艺，包括下列步骤：
1)来自煤气发生炉含硫为1500～2000mg/Nm3的煤气在30～45℃、35KPa进入脱硫塔下部，经过与塔顶喷淋的脱硫液逆流接触后变为出塔气，吸收后的脱硫富液由塔底排出，进入富液槽；
2)脱硫富液经再生泵喷射入再生槽内与空气混合再生，再生后的脱硫液送至脱硫塔；
3)从再生槽浮出来的含硫泡沫自流至泡沫槽，经过加热后流入熔硫釜进行熔硫。
喷淋脱硫液的温度是30～40℃，出塔气的含硫量≤150mg/Nm3。
本发明的反应机理包括以下步骤：
1)碱性水溶液吸收硫化氢，其反应式如下：
Figure A200710114055D00041
2)五价钒配合离子氧化HS-析出硫磺，五价钒配合离子被还原成四价钒络离子，反应式如下：
同时琨态栲胶氧化HS-析出硫磺，琨态栲胶被还原成酚态栲胶
3)琨态栲胶氧化四价钒配合离子，使钒配合离子获得再生
Figure A200710114055D00044
4)空气中的氧气氧化酚态栲胶，使栲胶获得再生，同时生产过氧化氢
Figure A200710114055D00045
5)过氧化氢氧化四价钒配合离子和HS-
Figure A200710114055D00051
本发明的有益效果在于：本发明针对含硫较高的煤气，其硫磺回收率高，无硫堵现象。
表2 是本发明的方法和现有技术方法比较表：
 
脱硫方法 气体净化度，H2Smg/Nm3水煤气 硫磺回收率，％   蒸汽消耗，Kg/Kg.S    电耗，Kwh/Kg.S
改良ADA法      5～40 90～93 22 3 在高浓度CO2下脱H2S，对设备及管道轻微腐蚀，有硫堵现象
氨水液相催化法   ≤100 — — — 净化度比较差，污染较严重
拷胶法 5～40 85～93 14 2 无硫堵现象，脱硫能力强
附图说明
图1是本发明的设备流程图。
图中，1为水封，2为脱硫塔，3为捕滴器，4为富液槽，5为碱液槽，6为贫液槽，7为再生槽，8为泵，9为熔硫釜。
具体实施方式
实施例
来自煤气发生炉含硫量为2000mg/Nm3的煤气，经过水封1过滤后，在30～45℃、35KPa进入脱硫塔2下部进气速度为3000mg/Nm3，经过与塔顶喷淋的脱硫液逆流接触后变为出塔气；吸收后的脱硫富液由塔底排出，进入富液槽4；脱硫富液喷射入再生槽7内与空气混合再生，再生后的脱硫液经过贫液槽7送至脱硫塔2，因为吸收过程中纯碱的消耗，因此，进入脱硫塔之前又碱液槽5向贫液槽6中加入定量的纯碱溶液；从再生槽7浮出来的含硫泡沫经过加热后泵入熔硫釜9进行熔硫。其中，所述的喷淋脱硫液的温度是30～40℃；出塔气的含硫量≤150mg/Nm3。
本实施例所述的煤气的成份，按照体积比如下表2所示：
表3 实施例的煤气组成表
 
气体名称 硫化氢 氮气 甲烷 一氧化碳 二氧化碳
V％ 15 47 2.0 31 5.0
所述的脱硫塔为直径4000mm，高24000mm的填料塔，所述的再生槽内设置有喷射器。

Claims (5)

1.一种发生炉煤气脱硫工艺，包括在脱硫塔内采用含有拷胶的脱硫液吸收含硫的发生炉煤气，其特征是，所述的脱硫液中还含有五氧化二钒。
2.根据权利要求1所述的发生炉煤气脱硫工艺，其特征是，
1)所述的发生炉煤气含硫量为1500～2500mg/Nm3；
2)所述的脱硫液中以100Nm3发生炉煤气计含有下列重量的原料：
纯碱                 0.15Kg
五氧化二钒           0.0008Kg
拷胶                 0.002Kg；
所述的脱硫液总碱度为0.5N，pH值为8-9。
3.根据权利要求1所述的发生炉煤气脱硫工艺，其特征是，包括下列步骤：
1)来自煤气发生炉含硫为1500～2500mg/Nm3的煤气在30～45℃、35KPa进入脱硫塔下部，经过与塔顶喷淋的脱硫液逆流接触后变为出塔气，吸收后的脱硫富液由塔底排出，进入富液槽；
2)脱硫富液经再生泵喷射入再生槽内与空气混合再生，再生后的脱硫液送至脱硫塔；
3)从再生槽浮出来的含硫泡沫自流至泡沫槽，经过加热后流入熔硫釜进行熔硫。
4.根据权利要求3所述的发生炉煤气脱硫工艺，其特征是，喷淋脱硫液的温度是30～40℃。
5.根据权利要求3所述的发生炉煤气脱硫工艺，其特征是，出塔气的含硫量≤150mg/Nm3。
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