CN103468329A - 一种焦炉气汽车加气站脱硫工艺及其装置 - Google Patents

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吴海波
李欢
李一鸣
何锋
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Guizhou University
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Abstract

本发明公开了一种焦炉气汽车加气站脱硫工艺,其特征在于:包括一级粗脱硫和二级精脱硫组成的两级脱硫工艺。焦炉气汽车加气站脱硫工艺在一级脱硫塔内采用焦炭或活性炭作为粗脱硫剂,脱除焦炉气中所含的少量的有机硫并吸收硫化氢气体;二级脱硫塔内采用氧化铁水合物组成的精脱硫剂,利用化学反应脱除硫化氢气体。本发明脱硫工艺简单,精度高,且能连续再生,适用于大规模车用焦炉气的脱硫净化,并且活性炭和氧化铁资源丰富,价格低廉,可大大节约生产成本,利于推广。

Description

一种焦炉气汽车加气站脱硫工艺及其装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种焦炉气脱硫工艺,具体涉及一种焦炉气汽车加气站脱硫工艺及其
>J-U ρςα装直。
背景技术
[0002] 如今,我国汽车保有量日益增长,石油资源匮乏的问题逐渐显露。而焦炉气是原煤在炼焦炉中经隔绝空气,高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃混合气体,是焦化产业的主要副产品,可作为汽车替代燃料使用。焦炉气含有的硫化氢气体会引起汽车发动机燃烧室腐蚀、气门过度磨损和密封件损坏等问题,同时也会引起结焦问题。硫燃烧生成的气态SO2排放到空气中转化成二次硫酸盐微粒,其质量为发动机直接排出的硫酸盐的15至25倍,造成更为严重的大气污染。因此,必须对焦炉气进行脱硫净化处理。传统的砷碱法湿式氧化脱硫工艺或氨水法湿式吸收工艺脱硫投资大,在脱硫过程中使用的脱硫剂对环境有污染,且会威胁操作人员的健康。
发明内容
[0003] 本发明的目的是:针对上述问题,提供一种经济可靠且便于操作的焦炉气汽车加气站脱硫工艺。
[0004] 本发明的技术方案是:一种焦炉气汽车加气站脱硫工艺,包括一级粗脱硫和二级精脱硫组成的两级脱硫工艺。
[0005] 焦炉气汽车加气 站脱硫工艺在一级脱硫塔内采用焦炭或活性炭作为粗脱硫剂,脱除焦炉气中所含的少量的有机硫并吸收硫化氢气体;二级脱硫塔内采用氧化铁水合物组成的精脱硫剂,利用化学反应脱除硫化氢气体。
[0006] 一级粗脱硫剂吸附的硫化物达到饱和时,可隔绝空气加热至500°C,实现粗脱硫剂再生,实现循环利用。
[0007] 二级脱硫工艺所用的精脱硫剂吸收硫化氢气体后与氧气反应,实现精脱硫剂再生。
[0008] 焦炉气汽车加气站脱硫工艺的装置,包括:焦炉气气体进气导管,空气进气管和脱硫塔,焦炉气气体进气导管和空气进气管通过三通接口 A与脱硫塔下部连通,脱硫塔顶端设置气体出口。
[0009] 脱硫塔分上下两层,分别填装有粗脱硫剂和精脱硫剂。
[0010] 脱硫塔底部设有加热装置。
[0011] 脱硫塔顶端气体出口通过三通管B、截止阀C与回收罐连通。
[0012] 本发明有益效果
本发明焦炉气汽车加气站脱硫工艺操作简单,作为脱硫剂主要成分的活性炭以及氧化铁具有活化性能好,脱硫精度高,且能连续再生的优点,适用于大规模车用焦炉气的脱硫净化,并且活性炭以及氧化铁资源丰富,价格低廉,可大大节约生产成本。附图说明
[0013] 图1为本发明的工作原理图;
图2本发明装置的结构示意图。
具体实施方式
[0014] 一种车用焦炉气脱硫装置,焦炉气气体进气导管I和空气进气管2通过三通接口A3、截止阀A4和气压表5与脱硫塔11下部连通,脱硫塔11顶端设置气体出口,脱硫塔11顶端气体出口通过截止阀B12与三通管B13链接,三通管B13 —端通过截止阀C14与回收罐15连通,脱硫塔11分上下两层,分别填装有粗脱硫剂7和精脱硫剂10。脱硫塔11底部设有加热装置6。
[0015] 含有硫化氢等杂质的焦炉气进入焦炉气汽车加气站后,需要进入脱硫塔进行脱硫处理。焦炉气由进气导管I进入,在三通接口 A3处与从进气管2进入的空气混合后进入脱硫塔11底部,缓慢通过粗脱硫剂7。粗脱硫剂7比表面积大,吸附能力强,作催化剂时可加速脱硫的化学反应并兼有吸附作用。常温状态下,气态H2S与空气中的O2在粗脱硫剂的催化作用下,发生氧化反应:
2H2S + O2 — 2H20 + 2S
反应生成的单质硫吸附在粗脱硫剂表面,焦炉气中所含的少量的有机硫(COS,CS2,RSH等)也会吸附在粗脱硫剂表面从而减少焦炉气中总的硫含量。焦炉气经粗脱硫剂初步脱硫后,经隔板8上开设的通气孔9进入脱硫塔的上半部分,与精脱硫剂10发生反应如下:Fe2O3.H2O + 3H2S — Fe2S3.H2O + 3H20Fe2O3.H2O + 3H2S — 2FeS + S + 4H20从而脱除了焦炉气中的硫化氢气体。
[0016] 精脱硫剂10脱硫达到饱和状态后,可停止通入焦炉气,只让新鲜空气进入脱硫塔塔11,此时精脱硫剂10脱除硫化氢气体后生成的三硫化二铁和硫化铁与氧气发生反应,生成氧化铁,使精脱硫剂11再生:
2 Fe2S3.H2O + 302 — 2 Fe2O3 + 6S 4FeS.H2O + 302 + 2H20 — 2Fe203.H2O + 4S
粗脱硫剂7吸附的硫化物达到饱和时,可关闭截止阀A4,利用加热装置6对粗脱硫剂7隔绝空气加热至450-500℃,此时可实现粗脱硫剂再生,实现循环利用。
[0017] 粗脱硫剂7和精脱硫剂10再生过程产生的含硫气体经管线进入回收罐15,冷却储存。

Claims (8)

1.一种焦炉气汽车加气站脱硫工艺,其特征在于:包括一级粗脱硫和二级精脱硫组成的两级脱硫工艺。
2.根据权利要求1所述的焦炉气汽车加气站脱硫工艺,其特征在于:焦炉气汽车加气站脱硫工艺在一级脱硫塔内采用焦炭或活性炭作为粗脱硫剂,脱除焦炉气中所含的少量的有机硫并吸收硫化氢气体;二级脱硫塔内采用氧化铁水合物组成的精脱硫剂,利用化学反应脱除硫化氢气体。
3.根据权利要求2所述的焦炉气汽车加气站脱硫工艺,其特征在于:一级粗脱硫剂吸附的硫化物达到饱和时,可隔绝空气加热至500°C,实现粗脱硫剂再生,实现循环利用。
4.根据权利要求2所述的焦炉气汽车加气站脱硫工艺,其特征在于:二级脱硫工艺所用的精脱硫剂吸收硫化氢气体后与氧气反应,实现精脱硫剂再生。
5.如权利要求1所述的焦炉气汽车加气站脱硫工艺的装置,包括:焦炉气气体进气导管(1),空气进气管(2)和脱硫塔(11),其特征在于:焦炉气气体进气导管(I)和空气进气管(2 )通过三通接口 A (3 )与脱硫塔(11)下部连通,脱硫塔(11)顶端设置气体出口。
6.根据权利要求5所述的焦炉气汽车加气站脱硫工艺的装置,其特征在于:脱硫塔(11)分上下两层,分别填装有粗脱硫剂(7)和精脱硫剂(10)。
7.根据权利要求5所述的焦炉气汽车加气站脱硫工艺的装置,其特征在于:脱硫塔(11)底部设有加热装置(6)。
8.根据权利要求5所述的焦炉气汽车加气站脱硫工艺的装置,其特征在于:脱硫塔(11)顶端气体出口通过三通.管B (13)、截止阀C (14)与回收罐(15)连通。
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