CN1034422C - 高温煤气二步脱硫法 - Google Patents

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高温煤气二步脱硫法，涉及煤气的加热和动力应用，尤其适用于流化床煤气化炉和联合循环发电装置组合的动力系统。
本发明采用了二级组合的干法脱硫装置，第一级为以炼钢厂废铁泥为脱硫剂的初级脱硫装置，第二级为以烧洁的铁锌为脱硫剂的精细脱硫装置。二级串联使用，脱硫效率达到99%以上，出口煤气硫化氢浓度低于1ppm，硫容量脱硫剂可以多次再生，重复使用，本发明由于采用废铁泥为主要原料，成本低廉。经本法处理后，煤气在高温条件下直接使用，大大提高煤的热利用率。

Description

高温煤气二步脱硫法，涉及煤气脱硫洁净技术和煤气的加热和动力应用。
现有的流化床煤气化方法生产的煤气，其煤气出炉时的温度高达900℃左右，为了得到洁净的煤气生产部门采用湿法脱硫来净化煤气，在这样的脱硫过程中煤气的热量约有20％冷液带走，降低了煤的热利用率。为了避免湿法产生的热损失。美国摩根城能源中心(NETC)提出了一种干法脱硫净化煤气的方法，该方法采用主要由氧化锌制成的锌铁结合型高温煤气脱硫剂进行脱硫使得煤气中硫化氢浓度由27000ppa降至5ppa。可是这种方法采用主要用氧化锌制成的脱硫剂，脱硫成本很高。
本发明的目的在于提供一种既能克服湿法脱硫造成高温煤气的热损失，又可大大降低干法脱硫成本的高温煤气二步脱硫方法。
本发明方法是把出炉的高温煤气先经管道输送到填充初级脱硫剂的初级脱硫装置内进行第一步脱硫，然后再输送到填充精细脱硫剂的精细脱硫装置内进一步脱硫，使煤气中的硫化氢浓度≤1ppa。初级脱硫剂是采用炼钢厂废铁泥掺混4～15％氧化钙和10-40％膨涌土在800℃-1000℃高温下制成的氧化铁脱硫剂。精细脱硫剂是采用等分子量氧化铁和氧化锌掺混10-40％膨润土在800-1000℃高温下焙烧制成的铁酸锌脱硫剂。初级脱硫剂和精细脱硫剂在连续工作一段时间后，可以对其进行再生，经多次再生和脱硫后。脱硫剂的性能保持不变。
本发明的优点是：
1、本发明使煤气在保持高温的条件下脱除硫化物，提高了煤的热利用率。
2、本发明采用炼钢厂废铁泥为主制成的初级脱硫剂进行第一步脱硫，脱除煤气中绝大部分硫化物，第二步脱硫只需用少量的精细脱剂，脱硫总成本低廉。
3、经本发明脱硫后的高温煤气硫化氢浓度≤1ppa，因而提高了高温煤气使用价值，扩大了使用范围。
4、本发明采用的初级脱硫剂，精细脱硫剂，当它们的脱硫效率降低时，可对它们进行再生，再生后继续脱硫。
5、本发明工艺流程简单，操作方便，安全，便于推广应用。
附图为本发明实施例的工艺流程示意图，结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明采用填充初级脱硫剂的初级脱硫装置1和填充精细脱硫剂的精细脱硫装置2。出煤气炉的含硫高温煤气经输气管输送到初级脱硫装置1内，在650℃高温，反应空速2000hr-1状态下，使煤气中的硫化氢和初级脱硫剂发生反应，反应生成的硫化铁吸附在初级脱硫剂上，此时煤气中的绝大部分硫被截留在初级脱硫装置1内，然后煤气由连接管道进入精细脱硫装置2；在650℃和反应空速2000hr-1状态下煤气中残存的硫化氢和精细脱硫剂发生反应，反应生成的硫化铁和硫化锌被截留在精细脱硫装置2内。经过精细脱硫后的高温煤气，硫化氢浓度≤1ppa。初级脱硫剂和精细脱硫剂的脱硫效率＞90％，硫容量达8％。当脱硫效率低于90％，或者经二步脱硫后煤气净度低于规定值时，暂停脱硫过程，用体积比为1∶1的蒸汽和空气的混合气吹扫初级脱硫装置1和精细脱硫装置2，对初级脱硫剂和精细脱硫剂进行再生，再生温度700℃，反应空速2000hr-1。在初级脱硫装置1中硫化铁与混合气反应生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁即为再生的初级脱硫剂，二氧化硫被送往酸性气体处理系统处理。在精细脱硫装置2中，硫化铁和硫化锌与混合气发生反应，生成铁酸锌和二氧化锌，铁酸锌即为再生的精细脱硫剂。二氧化硫被送至酸性气体处理系统处理。经多次脱硫和再生的脱硫剂其脱硫效率，硫容量和机械强度保持不变。在生产过程中可使用二组或二组以上的脱硫装置，脱硫和再生交替进行，使生产过程能连续进行。

Claims (2)

1、高温煤气二步脱硫法，采用填充初级脱硫剂的脱硫装置(1)和填充精细脱硫剂的精细脱硫装置(2)，在650℃、反应空速2000hr-1状态下对高温煤气经行二步脱硫；初级脱硫剂由废铁泥掺混4-15％氧化钙和10-40％膨润土，在800℃-1000℃高温下焙烧制成的脱硫剂，精细脱硫剂采用等分子量氧化铁和氧化锌掺混10-40％膨润土，在800℃-1000℃高温下焙烧制成的铁酸锌脱硫剂。
2、根据权利要求1所述的高温煤气二步脱硫法，其特征在于其中所述的脱硫剂当它们脱硫效率低于90％，或者经二步脱硫后煤气净度低于规定值时暂停脱硫过程，用体积比为1∶1的蒸汽和空气的混合气吹扫初级脱硫装置(1)和精细脱硫装置(2)，对初级脱硫剂和精细脱硫剂经行再生，再生温度700℃，反应空速2000hr-1。
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