CN102120937A

CN102120937A - 配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法

Info

Publication number: CN102120937A
Application number: CN2010100225153A
Authority: CN
Inventors: 钱成亮; 唐静; 杨钢凤; 陈薇; 马德见
Original assignee: Shanghai Baosteel Chemical Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosteel Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2011-07-13

Abstract

本发明涉及一种焦炉煤气的净化方法，特别涉及一种配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法。这种配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，包括的步骤有：a)先将荒煤气送入初冷器用氨水喷洒降温；b)送入电捕焦油器清除焦油雾；c)送入鼓风机升温；d)送入洗萘塔用吸收剂脱萘；e)送入酸洗塔脱氨；f)送入终冷塔降温；g)送入洗苯塔用洗油脱苯；h)送入水洗塔用洗涤液喷洒进一步脱除洗油、焦油、萘。本发明利用水洗塔对焦炉煤气脱硫前进行水洗，有效脱除洗苯塔后煤气中的洗油、焦油、萘等杂质，脱硫塔前煤气含萘量小于80mg/m³，有效缓解了再生塔真空泵的堵塞问题，使脱硫开工时间由2周左右延长为3个月。

Description

配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法

技术领域

本发明涉及一种焦炉煤气的净化方法，特别涉及一种配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法。

背景技术

焦炉煤气的真空碳酸盐法脱硫工艺是采用碳酸钾或碳酸钠溶液作为脱硫剂，焦炉煤气与再生塔底来的贫液(碳酸钾溶液)进行逆向接触，贫液吸收焦炉煤气中的硫化氢、氰化氢、二氧化碳等酸性气体，贫液吸收这些酸性气体后成为富液，富液送往再生塔，富液在真空条件下解吸得到硫化氢、氰化氢、二氧化碳等酸性气体，酸性气体经冷凝冷却后通过真空泵送往制酸装置。

焦炉煤气中的焦油和萘对焦炉煤气的输送流动不利，极易导致发生堵塞问题，从工艺上讲，必须先行捕集清除煤气中的焦油与萘，以免堵塞管道与设备。

现有技术中的配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，是将荒煤气先送入初冷器用氨水喷洒降温，具体来说来自焦炉的荒煤气经集气管用氨水喷洒和初冷后，绝大部分焦油汽被冷凝下来从煤气中分离出来，极细的焦油滴存在于煤气中形成焦油雾，由于沉降速度小于煤气流速，浮于煤气中被煤气带走。

接着焦炉煤气进入电捕焦油器利用电场力来实现焦油雾的捕集，可除去煤气中99％的焦油雾。

接着去除焦炉煤气中的萘。焦炉煤气中的萘可通过降低温度的办法从冷却设备中析出，国内的“初冷除萘”和“终冷除萘”就是利用了这一特性。但是单靠降低温度，受到冷却水水温的限制，煤气中萘的去除程度有限，如煤气温度降低到23℃，煤气中萘含量也只能降低到500mg/m3。另一种方法就是利用吸收的方法来降低煤气中的萘含量，在煤气进入酸洗塔前增加“油洗萘”装置，利用吸苯富油作为吸收剂进行脱萘。

接着去除焦炉煤气中的氨气。具体来说，脱萘后的焦炉煤气进入酸洗塔吸氨生产硫铵产品。

接着去除焦炉煤气中的粗苯。为保证粗苯吸收效果，煤气要冷却至26℃左右后才进入洗苯塔，所以酸洗塔中出来的焦炉煤气先进入终冷塔；

然后再进入洗苯塔，利用洗油吸收焦炉煤气中粗苯。

接着，从洗苯塔出来的煤气经捕雾器捕集煤气中洗油、焦油和萘等杂质。

经过上述步骤净化后的焦炉煤气进入脱硫系统，进行真空碳酸盐法脱硫工艺。

由于洗苯塔后捕雾器的捕集效果差，洗苯过程中的洗油雾滴及煤气中焦油、萘等杂质极易进入脱硫塔，被贫液(碳酸钾溶液)吸收后进入富液，并随再生塔顶部解析出来的酸汽进入真空泵，经压缩高温，酸汽、真空泵润滑油、洗油、焦油、萘等杂质发生聚合、碳化，造成真空泵堵塞，系统经常停工清理。现有真空碳酸钾工艺主要存在如上问题，使其运行不稳定，脱硫开工率低，严重影响焦炉煤气净化工艺的正常运行。为降低脱硫塔前煤气含萘量，国内焦化厂通常采取在洗苯塔后安装迷宫式捕雾器，强化捕集液体夹带量，但效果并不理想。再生塔真空泵工作液温度控制不好，也会造成真空泵的堵塞问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，以解决现有技术中洗苯塔后捕雾器捕集效果差，导致焦炉煤气中洗油、焦油、萘等杂质进入后续脱硫系统，造成再生塔、真空泵频繁堵塞的技术问题。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

一种配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，包括以下步骤：

a)、将荒煤气送入初冷器用氨水喷洒降温；

b)、将所述步骤a)后的焦炉煤气送入电捕焦油器清除焦油雾；

c)、将所述步骤b)后的焦炉煤气送入鼓风机升温；

d)、将所述步骤c)后的焦炉煤气送入洗萘塔用吸收剂脱萘；

e)、将所述步骤d)后的焦炉煤气送入酸洗塔脱氨；

f)、将所述步骤e)后的焦炉煤气送入终冷塔降温；

g)、将所述步骤f)后的焦炉煤气送入洗苯塔用洗油脱苯；

该方法还包括以下步骤：

h)、将所述步骤g)后的焦炉煤气送入水洗塔用洗涤液喷洒进一步脱除洗油、焦油、萘。

利用水洗塔对焦炉煤气脱硫前进行水洗，有效脱除洗苯塔后煤气中的洗油、焦油、萘等杂质，可将水洗塔出口的焦炉煤气中的洗油含量控制在≤2.0g/m³，脱硫塔前煤气含萘量小于80mg/m³，有效缓解了再生塔真空泵的堵塞问题，使脱硫开工时间由2周左右延长为3个月，大大提高了脱硫开工率。

本发明所述步骤h)中所述的洗涤液优选为工业水或蒸氨废水。使用工业水或蒸氨废水可以节省成本。

本发明所述蒸氨废水为冷却焦炉煤气用的剩余氨水经蒸氨装置脱氨后的冷却废水，水温控制在26～30℃。当洗涤液为工业水时，也要控制水温控制在26～30℃。控制洗涤液的温度可以降低脱硫塔前焦炉煤气温度，使水洗塔后进入脱硫塔的煤气温度在28-30℃，从而提高脱硫效率。

上述任一技术方案中，所述水洗塔的洗涤液的喷洒量控制在25～30m³/10000m³煤气。

本发明的一个优选方案中，在所述步骤h)后，将所述洗涤液回用的步骤。

将所述洗涤液回用的步骤的一个优选方案是，包括以下步骤：将喷洒后的洗涤液通入油水分离槽，将分层后的上层水相用水洗塔循环泵抽至水洗塔顶部作为洗涤液回用。分层后的下层重相含洗油、焦油、萘等，这样实现了捕集回收煤气洗苯过程中的洗油雾滴，显著降低洗苯塔的洗油消耗。

本发明中的油水分离槽优选为锥形结构，锥形底板的下部为缓冲槽，分层后的上层水相溢流至所述缓冲槽，然后由水洗塔循环泵抽至水洗塔顶部作为洗涤液回用。进一步，所述水洗塔循环喷洒量控制在25～30m³/10000m³煤气。

在上述任一技术方案中，送入水洗塔的步骤g)后的焦炉煤气的焦油含量控制在≤0.05g/m³，萘含量控制在≤0.20g/m³，洗油含量控制在≤3-5g/m³。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式的工艺流程图。

图2是本发明的具体实施方式中所采用的油水分离槽、缓冲槽的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

参见图1。一种配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，包括以下步骤：

a)、将荒煤气送入初冷器用氨水喷洒降温；

b)、将步骤a)后的焦炉煤气送入电捕焦油器清除焦油雾；

c)、将步骤b)后的焦炉煤气送入鼓风机升温；

d)、将步骤c)后的焦炉煤气送入洗萘塔用吸收剂脱萘；

e)、将步骤d)后的焦炉煤气送入酸洗塔脱氨；

f)、将步骤e)后的焦炉煤气送入终冷塔降温；

g)、将步骤f)后的焦炉煤气送入洗苯塔用洗油脱苯；吸苯后的洗油称为吸苯富油，少部分吸苯富油(流量约20-30m³/h)输送至洗萘塔作为洗萘塔的吸收剂；

h)、将步骤g)后的焦炉煤气送入水洗塔用洗涤液喷洒进一步脱除洗油、焦油、萘，送入水洗塔的步骤g)后的焦炉煤气的焦油含量控制在≤0.05g/m³，萘含量控制在≤0.20g/m³，洗油含量控制在≤3-5g/m³；水洗塔出口的焦炉煤气中的洗油含量可控制在≤2.0g/m³；水洗塔直径为3200～4000mm，上段为填料层，中下段为空塔，两段喷淋；洗涤液为工业水或蒸氨废水，蒸氨废水为冷却焦炉煤气用的剩余氨水经蒸氨装置脱氨后的冷却废水，水温控制在26～30℃；吸收洗油、焦油、萘后的洗涤液进入油水分离槽进行分层。参见图2，油水分离槽1为圆桶式，直径为6000～7500mm，底板11为锥形结构，锥形底板11的下部为缓冲槽2；油水分离槽1中的洗涤液分层后下层为重质油，上层水相通过溢流管3溢流至油水分离槽1锥形底板11的下部的缓冲槽2，然后利用水洗塔循环泵抽至水洗塔顶部循环利用，水洗塔循环喷洒量控制在25～30m³/10000m³煤气。当缓冲槽液位低于1.5～1.8米时，补充蒸氨废水，蒸氨废水补充量控制在1～1.5m³/10000m³煤气；下层重质油定期抽入吸苯富油槽，送脱苯塔进行分离，除去焦油和萘杂质，并回收洗油。

接下来的真空碳酸盐法脱硫包括以下步骤：

i)、将步骤h)后的焦炉煤气送入脱硫塔，采用碳酸钾或碳酸钠溶液作为脱硫剂，脱硫剂称为贫液，焦炉煤气与贫液进行逆向接触，贫液吸收焦炉煤气中的硫化氢、氰化氢、二氧化碳等酸性气体，贫液吸收这些酸性气体后成为富液，焦炉煤气成为净煤气输出；

j)、将步骤i)中的富液送往再生塔，富液在真空条件下解吸得到硫化氢、氰化氢、二氧化碳等酸性气体，富液解析后成为贫液，贫液从再生塔底输送回脱硫塔继续利用，重复步骤i)；

k)、将步骤j)中解吸得到的酸性气体送入酸气冷凝冷却器冷凝冷却；

l)、将步骤k)后的酸气、酸液通过真空泵送往汽液分离器；真空泵工作液温度控制在29～36℃，夏季控制在29～32℃，冬季控制在33～36℃。本发明还对真空泵工作液温度进行了有效控制，夏季适当降低温度，以防真空泵机组过热而影响脱硫效率；冬季环境温度低，适度抬高工作液温度，不会造成真空泵机组过热，能够有效缓解真空泵堵塞问题。

m)、将步骤l)分离得到的酸液送进制酸装置，将分离得到的酸气送进真空泵工作液冷却器，冷却后再送入真空泵，重复进行步骤l)和步骤m)。

下面给出实施例：

类别	煤气量(10000m³	水洗塔循环喷洒量(m³)	脱硫塔前煤气含萘量(mg/m³)
				实施例1	4.6	120	78
实施例2	4.6	135	76
				实施例3	4.8	125	75
实施例4	4.8	130	78
				实施例5	4.2	120	76

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims

1.一种配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，包括以下步骤：

a)、将荒煤气送入初冷器用氨水喷洒降温；

b)、将所述步骤a)后的焦炉煤气送入电捕焦油器清除焦油雾；

c)、将所述步骤b)后的焦炉煤气送入鼓风机升温；

d)、将所述步骤c)后的焦炉煤气送入洗萘塔用吸收剂脱萘；

e)、将所述步骤d)后的焦炉煤气送入酸洗塔脱氨；

f)、将所述步骤e)后的焦炉煤气送入终冷塔降温；

g)、将所述步骤f)后的焦炉煤气送入洗苯塔用洗油脱苯；

其特征在于，还包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，其特征在于：所述步骤h)中所述的洗涤液为工业水或蒸氨废水。

3.根据权利要求2所述的配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，其特征在于：所述蒸氨废水或工业水的水温控制在26～30℃。

4.根据权利要求1所述的配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，其特征在于：在所述步骤h)后，将所述洗涤液回用的步骤。

5.根据权利要求4所述的配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，其特征在于，将所述洗涤液回用的步骤包括以下步骤：将喷洒后的洗涤液通入油水分离槽，将分层后的上层水相用水洗塔循环泵抽至水洗塔顶部作为洗涤液回用。

6.根据权利要求5所述的配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，其特征在于：所述油水分离槽为锥形结构，锥形底板的下部为缓冲槽，分层后的上层水相溢流至所述缓冲槽，然后由水洗塔循环泵抽至水洗塔顶部作为洗涤液回用。

7.根据权利要求5所述的配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，其特征在于：所述水洗塔循环喷洒量控制在25～30m³/10000m³煤气。

8.根据权利要求1所述的配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，其特征在于：所述步骤h)中，所述送入水洗塔的步骤g)后的焦炉煤气的焦油含量控制在≤0.05g/m³，萘含量控制在≤0.20g/m³，洗油含量控制在≤3-5g/m³。

9.根据权利要求1所述的配套真空碳酸盐法脱硫的焦炉煤气的净化方法，其特征在于：所述水洗塔的洗涤液的喷洒量控制在25～30m³/10000m³煤气。