CN103351891B - 用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的工艺 - Google Patents

用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用氢氧化钠对煤气进行脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的新工艺。煤气在脱硫塔中与氢氧化钠强吸收液逆流接触，脱去煤气中的H2S、HCN和CO2。反应生成物混合液进入解析塔，在中温负压条件下解析出溶液中的HCN并用来制取高纯黄血盐产品。根据在不同温度下溶解度的不同结晶分离出硫化钠和碳酸钠。用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的原理是：用强吸收液氢氧化钠吸收煤气中的H2S、HCN和CO2，对煤气进行脱硫、脱氰、脱碳。经解析塔解析出的HCN与氢氧化钠、铁屑反应制取高纯黄血盐产品。

Description

用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的工艺
发明名称
用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的新工艺
技术领域
本发明是用氢氧化钠对煤气脱硫脱氰并将反应生成物分离的新工艺，它利用氢氧化钠溶液作为吸收液，脱除焦炉煤气中的H2S、HCN和CO2，将反应生成物硫化钠和碳酸钠分离，并利用HCN制取黄血盐。该技术属于煤气脱硫脱氰技术领域。
背景技术
煤气所含的H2S和HCN都是有害的杂质，它们腐蚀化产回收设备和及煤气储存输送设备，还污染厂区环境。用此种煤气炼钢、轧钢加热，会降低钢材产品质量，腐蚀加热设备；如果这种煤气用作城市燃气，H2S和HCN及燃烧生成的二氧化硫和氮氧化物均有毒性，会严重影响人的身心健康。所以煤气中的HCN和H2S必须脱除。
煤气的脱硫方式有干法脱硫和湿法脱硫两种方式。干法脱硫由于占地面积大、劳动强度高、运行成本高而已经被逐步淘汰，目前大多 采用湿法脱硫工艺。湿法脱硫工艺又可以分为吸收法和氧化法两种。目前脱硫工艺技术虽然日趋成熟，基本可以达到环保要求，但目前的脱硫技术对吸收了煤气中的H2S和HCN的脱硫液后续处理方式普遍将硫化氢分解用来制取硫胺或硫膏、硫磺等。制取设备复杂，运行成本高，能耗高，但产品价格低廉而且市场滞销。而煤气中的H2S和HCN是利用价值很高的化学物质，常规的脱硫够工艺却将这些利用价值高的物质制成了廉价的低端产品，属于对资源的严重浪费。所以当前的煤气脱硫工艺仅仅为环保要求服务，不仅为企业带不来经济效益，还带来一定经济负担。所以在实际生产中，多数企业的煤气脱硫设施形同虚设，只是为了应付环保检查。
本发明的目的就是实现煤气脱硫不仅达到环保要求，也提高副产品含金量，利用环保设施为企业创造经济效益，使企业的煤气脱硫设施不仅仅是为了环保达标而设立的工段，更是企业一个不可缺少的生产环节。
发明内容
本发明是提供一种用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的新工艺。采用氢氧化钠溶液作为吸收液，对煤气进行脱硫、脱氰、脱碳，之后在中温负压状态性态下解析出脱硫液中的HCN。HCN与氢氧化钠、铁屑反应制取高纯黄血盐产品。在后续工序中根据溶解度的不同在不同温度下分离出反应生成物——硫化钠和碳酸钠作为产品外售。
为实现本发明的目的，采用氢氧化钠作为吸收液在脱硫塔内对焦炉煤气脱硫、脱氰、脱碳，在解析塔中解析出HCN，在再生塔中HCN与氢氧化钠、铁屑反应制取高纯黄血盐。根据硫化钠和碳酸钠的溶解度曲线在不同温度下分离出反应生成物——硫化钠和碳酸钠。
其基本工作原理是：作为吸收液的氢氧化钠溶液与煤气中的H2S、HCN、CO2分别反应，对煤气进行脱硫、脱氰、脱碳。含有反应生成物的脱硫液进入解析塔中在中温负压条件下解析出HCN，利用HCN、氢氧化钠和铁屑制取高纯黄血盐。在后续工序中根据硫化钠和碳酸钠的溶解度曲线在在95℃左右时一次结晶分离出反应生成物碳酸钠，40℃左右时二次结晶分离出反应生成物硫化钠。
附图说明
用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的实施通过说明书附图1、附图2进一步说明。
具体实施方式
参照说明书附图1，煤气1和氢氧化钠溶液4分别从脱硫塔3的塔底和塔顶进入塔内，气液两相逆流接触传质，氢氧化钠与煤气中的H2S、HCN、CO2分别反应吸收，对煤气脱硫、脱氰、脱碳。脱硫、脱氰、脱碳后的煤气2从塔顶排出进入后续工段，含有反应物的脱硫液5从塔底排出。反应式如下：
2NaOH+H2S＝Na2S+2H2O
NaOH+HCN＝NaCN+H2O
2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 
含有反应生成物的脱硫液5进入解析塔6，在解析塔6内在中温负压条件下解析出HCN气体7。HCN与氢氧化钠和铁屑在再生塔8中反应制取高纯黄血盐产品9。具体反应式如下：
NaOH+HCN＝NaCN+H2O
Fe+2HCN＝Fe(CN)2+H2↑
4NaCN+Fe(CN)2＝Na4Fe(CN)6↓
Na4Fe(CN)6冷却结晶即为高纯黄血盐，主要用作炼钢行业的渗碳剂。
含有反应生成物硫化钠和碳酸钠的溶液，根据溶解度的不同，在不同温度下进行分离。从附图2(Na2S和Na2CO3溶解度和温度曲线)可以看出：在95℃左右时一次结晶分离出碳酸钠，在40℃时二次结晶分离出硫化钠。反应式如下：
通过在脱硫塔、解析塔、再生塔的一系列反应，对煤气进行脱硫、脱氰、脱碳，并利用环保设施制取碳酸钠、硫化钠和高纯黄血盐，为企业在环保达标的同时创造经济效益。本项技术改变了常规焦炉煤气脱硫单纯为了达到环保要求只投资不收益的传统观念，具有显著的先进性和创造性。

Claims (1)

1.一种用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的方法，其特征在于：利用氢氧化钠吸收煤气中的H2S、HCN和CO2，再在中温负压条件下从反应生成物中解析出HCN气体，HCN与氢氧化钠和铁屑反应制取高纯黄血盐，根据硫化钠和碳酸钠的溶解度曲线，在95℃左右时一次结晶分离出碳酸钠，在40℃时二次结晶分离出硫化钠。
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