CN102008876A - 黑液气化气脱硫的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了黑液气化气脱硫的方法及装置。装置包括冷却器、填料吸收塔、碱化池、碱液循环泵、过滤机及管道。黑液气化气脱硫方法，是以混合回收碱液为吸收剂，以填料吸收塔为吸收设备，黑液气化气经过填料吸收塔，碱液吸收黑液气化气中的硫。本发明具有以下优点：1.脱硫设备简单，只需要吸收塔1座，就能实现脱硫；2.不需要进行吸收液的解吸处理；3.吸收剂为现场回收产品，不需要外购；脱硫效率高，净化气体达到燃气涡轮机的燃烧要求。

Description

黑液气化气脱硫的方法及装置
技术领域
本发明涉及脱硫领域，具体是黑液气化气脱硫的方法及装置。
技术背景
制浆黑液产量大，生产每1吨风干纸浆伴随产生约1.5-1.7吨黑液固形物，根据预测，到2015年国内需要纸浆约4100万吨，其中木浆约3600万吨，非木浆约500万吨，届时国产纸木浆将达到1824万吨，伴随产生近3700万吨黑液，其发热总量相当于1100万吨标准煤。研究表明，采用黑液气化联合循环发电技术处理黑液，能够消除黑液中的有机质，避免造成水体污染，同时能够提高黑液热能利用率，使热能效率由传统碱回收方法的55-67％提高到74％，热效率提高7-19％，是纸浆厂降低温室气体排放的有效办法，是造纸行业低碳生产的重要技术革新内容。
整体黑液气化联合循环发电系统，是将黑液气化技术和联合循环发电技术相结合的高效动力系统，主要由黑液气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分组成。在BLIGCC工艺过程中，黑液气化反应生成的气化气需要通过脱硫净化，才能进入燃气涡轮机燃烧发电，黑液气化气脱硫净化是整体黑液气化联合循环发电的重要环节，黑液气化气脱硫净化技术是BLIGCC系统工程的基础技术之一，进行黑液气化脱硫净化研究对BLIGCC系统工程的推广应用，对人类生存和发展具有一定的现实意义。
黑液气化气中含有硫化氢和甲硫醇，两者占气化气含硫总量99.0％以上，由于国外黑液气化的关键技术还处在保密状态，目前未能查阅到国外黑液气化气脱硫的相关文献，国内也没有黑液气化气脱硫的相关文献。根据黑液气化气成分与煤气化气的成分相似的特点，黑液气化气脱硫主要参考煤气脱硫的理论和技术。当前煤气脱硫净化方法有低温反应脱硫法和高温反应脱硫法。低温反应脱硫是常用的脱硫方法，主要包括ADA、PDS、HPF和有机胺脱硫等多种工艺。高温反应脱硫是一种新兴的脱硫方法，在500-800℃高温条件下脱硫，以充分利用气化气的显热来提高系统的热效率。采用的高温脱硫剂主要是金属氧化物、金属氧化物复合物和碳酸盐，其中氧化锌、氧化铁的脱硫效果较好，适应温度宽。
在煤气化联合循环发电厂，采取高温脱硫净化办法，可以充分利用气化气的显热，与传统的低温脱硫净化相比，发电效率提高2％以上，但是，高温脱硫净化存在干法除尘压力损失大，催化剂或者吸收剂需要再生处理，当前高温脱硫净化都还处在研究试验阶段，还没有在煤气化行业推广应用，更不适合在黑液气化行业推广。
综观ADA、PDS、HPF和有机胺脱硫方法，它们具有以下共同点：
(1)以脱除H2S为主要对象；
(2)采用碱性溶液为吸收剂；
(3)通入空气，经过催化氧化使还原性硫化物转化为单质硫，实现硫元素的资源化利用。
由于黑液气化气的成分与煤气成分相似，以H2S为主要含硫化合物，所以ADA、PDS、HPF和有机胺脱硫方法基本适应于黑液气化气脱硫，但是还存在以下不足：
(1)由于煤气化以脱除H2S为主要对象，黑液气化气中的甲硫醇组分无法消除，脱硫深度不足，脱硫气需要再经过二次固体脱硫才能达到燃气涡轮机的燃烧要求；
(2)需要经过催化反应和解吸工序，运行成本较高；
(3)存在吸收剂降解问题；
(4)回收的硫磺不能在制浆厂现场利用，增加贮运和销售环节。
如上述，国外黑液气化的关键技术还处在保密状态，国内也没有黑液气化气脱硫的相关文献，现有煤气脱硫技术应用在黑液气化气脱硫时，又存在一定的不足，因此，需要研究一种适合纸浆厂生产特点和黑液气化气特性的气体脱硫净化新方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种黑液气化气脱硫的方法及装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
1.黑液气化气脱硫方法的装置，包括冷却器、填料吸收塔、碱化池、碱液循环泵、过滤机及管道；冷却器气体出口与填料吸收塔气体进口连接，脱硫后的气化气从填料吸收塔顶气体出口排出；填料吸收塔液体出口连接碱化池的进口，碱化池的出口连接过滤机的进口，过滤机的出口连接循环泵的进口，循环泵的出口接填料吸收塔的液体进口。
2.黑液气化气脱硫方法，以混合回收碱液为吸收剂，以填料吸收塔为吸收设备，黑液气化气经过填料吸收塔，碱液吸收黑液气化气中的硫；具体操作步骤如下：
启动循环泵，将温度15-35℃的2-10％的制浆回收碱液由填料吸收塔顶部加入，向下流动，流量为0.1-250m3/h，回收碱液的流量与气化气流量成正比例关系；黑液气化气从气化炉引出，经过冷却器冷却后，由吸收塔底部加入，向上流动，流量为1.0-2500m3/h；吸收塔的操作温度为35-85℃，操作压力0.098-2.5Mpa；
在吸收塔内，黑液气化气中的CO2、甲硫醇和硫化氢酸性气体组分与NaOH发生中和反应，使黑液气化气中的硫脱除净化，从吸收塔顶得到净化后的黑液气化气；
反应生成的碳酸钠、硫化钠和硫醇钠存留在吸收液中，吸收液从吸收塔底部排出流入碱化池；在碱化池内，吸收液中的碳酸钠与石灰乳发生碱化反应生成氢氧化钠，碳酸钠与石灰乳的摩尔比为0.75-0.90，反应温度45-75℃，碱化反应后，经过过滤机过滤，得到含氢氧化钠、硫化钠和少量甲硫醇钠的混合回收碱液，混合回收碱液作吸收剂和木片蒸煮的化学品和脱硫吸收剂。化学反应方程式为：
H2S+2NaOH＝Na2S+2H2O
CH3SH+NaOH＝CH3SNa+H2O
CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH
本发明方法具有以下优点：
(1)脱硫设备简单，只需要吸收塔1座，就能实现脱硫；
(2)不需要进行吸收液的解吸处理；
(3)吸收剂为现场回收产品，不需要外购；
(4)回收碱液吸收能力强，能够吸收甲硫醇组分，脱硫效率高，净化气体达到燃气涡轮机的燃烧要求；
(5)脱硫吸收反应生成硫化物是木片蒸煮需要的化学品，随回收碱液进入木片蒸煮锅，用于木片蒸煮，实现硫化物的循环利用，避免回收硫磺贮运和销售环节。
附图说明
图1是本发明黑液气化气脱硫净化装置示意图。
图中：粗黑液气化气1，冷却器2，回收碱液吸收剂3，脱硫气化气4，填料吸收塔5，吸收液6，消石灰7，碱化池8，过滤机9，白泥10，再生回收碱液11，循环泵12。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
启动回收碱液循环泵12，将温度15℃的10％的制浆回收碱液由吸收塔顶部加入吸收塔5，流量为0.1m3/h。黑液气化气从气化炉引出，经过冷却器2冷却后，由吸收塔5底部加入，向上流动，流量为1.0m3/h。吸收塔的操作温度为35℃压力0.098Mpa，在吸收塔内，黑液气化气中的CO2、甲硫醇和硫化氢酸性气体组分与NaOH发生逆向反应吸收，使气化气脱硫净化。反应生成的碳酸钠、硫化钠和硫醇钠存留在吸收液中，吸收液从吸收塔5底部排出，通过管道引入碱化池8。在碱苛化池8内，吸收液中的碳酸钠与石灰乳发生碱化反应生成氢氧化钠，碳酸钠与石灰乳的摩尔比为0.75，反应温度45℃，碱化反应后，经过过滤机9过滤，得到含氢氧化钠、硫化钠和少量甲硫醇钠的混合回收碱液11，回用作木片蒸煮的化学品和脱硫吸收剂。
实施例2
启动回收碱液循环泵12，将温度35℃的2％的制浆回收碱液由吸收塔顶部5加入吸收塔，流量为250m3/h。黑液气化气从气化炉引出，经过冷却器2冷却后，由吸收塔5底部加入，向上流动，流量为2500m3/h。吸收塔的操作温度为85℃压力2.5Mpa，在吸收塔内，黑液气化气中的CO2、甲硫醇和硫化氢酸性气体组分与NaOH发生逆向反应吸收，使气化气脱硫净化。反应生成的碳酸钠、硫化钠和硫醇钠存留在吸收液中，吸收液从吸收塔底部排出，通过管道引入碱化池8。在碱化池8内，吸收液中的碳酸钠与石灰乳发生碱化反应生成氢氧化钠，碳酸钠与石灰乳的摩尔比为0.90，反应温度75℃，碱化反应后，经过过滤机9过滤，得到含氢氧化钠、硫化钠和少量甲硫醇钠的混合回收碱液11，回用作木片蒸煮的化学品和脱硫吸收剂。
实施例3
启动回收碱液循环泵12，将温度25℃的5％的制浆回收碱液由吸收塔5顶部加入吸收塔，流量为25m3/h。黑液气化气从气化炉引出，经过冷却器2冷却后，由吸收塔5底部加入，向上流动，流量为250m3/h。吸收塔的操作温度为45℃压力1.0Mpa，在吸收塔内，黑液气化气中的CO2、甲硫醇和硫化氢酸性气体组分与NaOH发生逆向反应吸收，使气化气脱硫净化。反应生成的碳酸钠、硫化钠和硫醇钠存留在吸收液中，吸收液从吸收塔5底部排出，通过管道引入碱化池8。在碱化池8内，吸收液中的碳酸钠与石灰乳发生苛化反应生成氢氧化钠，碳酸钠与石灰乳的摩尔比为0.83，反应温度60℃，碱化反应后，经过过滤机9过滤，得到含氢氧化钠、硫化钠和少量甲硫醇钠的混合回收碱液11，回用作木片蒸煮的化学品和脱硫吸收剂。

Claims (2)

1.黑液气化气脱硫方法的装置，其特征在于，包括冷却器、填料吸收塔、碱化池、碱液循环泵、过滤机及管道；冷却器气体出口与填料吸收塔气体进口连接，脱硫后的气化气从填料吸收塔顶气体出口排出；填料吸收塔液体出口连接碱化池的进口，碱化池的出口连接过滤机的进口，过滤机的出口连接循环泵的进口，循环泵的出口接填料吸收塔的液体进口。
2.黑液气化气脱硫方法，其特征在于，以混合回收碱液为吸收剂，以填料吸收塔为吸收设备，黑液气化气经过填料吸收塔，碱液吸收黑液气化气中的硫；具体操作步骤如下：
启动循环泵，将温度15-35℃的2-10％的制浆回收碱液由填料吸收塔顶部加入，向下流动，流量为0.1-250m3/h，回收碱液的流量与气化气流量成正比例关系；黑液气化气从气化炉引出，经过冷却器2冷却后，由吸收塔底部加入，向上流动，流量为1.0-2500m3/h；吸收塔的操作温度为35-85℃，操作压力0.098-2.5Mpa；
在吸收塔内，黑液气化气中的CO2、甲硫醇和硫化氢酸性气体组分与NaOH发生中和反应，使黑液气化气中的硫脱除净化，从吸收塔顶得到净化后的黑液气化气；
反应生成的碳酸钠、硫化钠和硫醇钠存留在吸收液中，吸收液从吸收塔底部排出流入碱化池；在碱化池内，吸收液中的碳酸钠与石灰乳发生碱化反应生成氢氧化钠，碳酸钠与石灰乳的摩尔比为0.75-0.90，反应温度45-75℃，碱化反应后，经过过滤机过滤，得到含氢氧化钠、硫化钠和少量甲硫醇钠的混合回收碱液，混合回收碱液作吸收剂和木片蒸煮的化学品和脱硫吸收剂；化学反 应方程式为：
H2S+2NaOH＝Na2S+2H2O
CH3SH+NaOH＝CH3SNa+H2O
CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH。 
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102877350A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 广西大学 一种木素提取联合碱回收的黑液处理方法
CN109126409A (zh) * 2018-10-30 2019-01-04 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种用苛化液对生物质气进行脱硫脱碳工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1086865A (zh) * 1992-06-18 1994-05-18 燃烧工程有限公司 低压操作循环流化床黑液气化系统的工艺与设计
CN1119032A (zh) * 1993-03-11 1996-03-20 卡瓦尔纳制浆技术公司 一种分离硫化合物的方法
CN101358148A (zh) * 2007-08-01 2009-02-04 斯通及维布斯特工艺技术有限公司 在碱塔中去除烃气流中的酸性气体和硫化合物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1086865A (zh) * 1992-06-18 1994-05-18 燃烧工程有限公司 低压操作循环流化床黑液气化系统的工艺与设计
CN1119032A (zh) * 1993-03-11 1996-03-20 卡瓦尔纳制浆技术公司 一种分离硫化合物的方法
CN101358148A (zh) * 2007-08-01 2009-02-04 斯通及维布斯特工艺技术有限公司 在碱塔中去除烃气流中的酸性气体和硫化合物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102877350A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 广西大学 一种木素提取联合碱回收的黑液处理方法
CN102877350B (zh) * 2012-09-29 2014-10-15 广西大学 一种木素提取联合碱回收的黑液处理方法
CN109126409A (zh) * 2018-10-30 2019-01-04 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种用苛化液对生物质气进行脱硫脱碳工艺

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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