CN105524664A - 焦炉煤气的脱硫净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了焦炉煤气的脱硫净化系统，主要由预处理系统、脱硫塔和循环系统组成，所述的预处理系统包括依次与焦炉煤气管相连的初冷器、电捕焦油器、喷淋式饱和器、终冷塔和洗苯塔；所述的循环系统包括再生塔；在所述脱硫塔的顶部设有净化煤气出口，脱硫塔分别与洗苯塔和再生塔相连接。本发明涉及的工艺系统脱硫效率高，净化后的煤气可直接用于城市民用、冶金工业等使用，脱硫净化后，硫化氢含量可降到0.02g/m³，氰化氢可降到0.1g/m³。

Description

焦炉煤气的脱硫净化系统

技术领域

本发明是焦炉煤气的脱硫净化系统，具体涉及焦炉煤气中硫化物的净化处理工艺，属于废气治理领域。

背景技术

焦炉煤气是炼焦过程中产生的副产物，我国是炼焦大国，按每吨干煤生产320m³焦炉煤气计算，全国每年排放的焦炉煤气能达到640亿立方米之多。目前，焦炉煤气已经被广泛的应用于燃料、化工原料等方面，我们知道，未经净化的焦炉煤气中含有多种气体组份，尤其是含有焦油、萘、氰化氢、硫化氢及多种结构复杂的有机硫等，用于燃料使用时，特别是焦炉煤气因其热值高、CO含量低，常用于城市民用，由于炼焦原料煤中的硫多以硫化氢的形式转入煤气，在燃烧过程中易产生二氧化硫，不但对空气造成污染，对人体也有较大的毒害性，并且对煤气管道、煤气相关设备和燃气具有严重的腐蚀作用；用于化工原料时，可作用钢铁企业炼制钢材，但焦炉煤气中硫化氢的含量则会降低钢材质量，因此，焦炉煤气在使用前必须进行脱硫处理。

焦炉煤气的脱硫处理方法主要有干法脱硫和湿法脱硫两种，干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂，使氢氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁或硫化亚铁，当饱和后，使脱硫剂与空气接触，在有水分存在时，空气中的氧将铁的硫化物转化成氧化物，脱硫剂再生连续使用一般适用于煤气产量在8000/h以下规模较小的焦化企业；湿法脱硫是指煤气送入脱硫塔后与塔顶喷洒下来的脱硫液逆流接触，煤气中的硫化氢被吸收溶液吸收后，由塔顶排出，吸收液中的脱硫剂与硫化氢反应生成化合物，脱硫富液与空气接触，发生氧化反应，是脱硫液再生，单质硫析出的过程。

在现有脱硫湿法工艺的基础上，专利文献CN101250440（一种湿法脱硫系统及其脱硫工艺，2008-08-27）提出了一种能有效消除了单质硫造成的熔流釜和废液槽的堵塞，保证管线和各脱硫设备的正常连续运转的湿法脱硫工艺，能减轻湿法脱硫系统的操作环境和强度。但随着工业发展和环境保护意识的增强，特别是冶金工厂，对高质量钢材的轧制使用的焦化煤气的含硫量也有了更高的要求，因此，一种高效率、低污染的脱硫工艺是目前处理焦化煤气的当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供焦炉煤气的脱硫净化系统，本工艺与喷淋式饱和器法生产硫铵的工艺相配套，经预处理除油、氨、萘后的煤气进入脱硫塔，由再生塔的贫液喷淋后，煤气中的H₂S、HCN、CO₂等酸性气体被吸收，净化后的煤气由净化煤气出口送出，可直接用于城市民用、冶金工业等使用，脱硫率高达98%。

本发明通过下述技术方案实现：焦炉煤气的脱硫净化系统，本发明涉及的脱硫净化工艺属于湿法脱硫工艺，主要由预处理系统、脱硫塔和循环系统组成，所述的预处理系统包括依次与焦炉煤气管相连的初冷器、电捕焦油器、喷淋式饱和器、终冷塔和洗苯塔；所述的循环系统包括再生塔；在所述脱硫塔的顶部设有净化煤气出口，脱硫塔分别与洗苯塔和再生塔相连接。

焦炉煤气由炼焦过程中产生，其温度较高，初冷器采用空气进行换热，初冷后焦炉煤气温度控制在85～120℃之间，电捕焦油器利用机械化澄清或焦油氨水分离槽两种方式将焦油与煤气进行分离，煤气送入硫铵工段的喷淋式饱和器，在喷淋式饱和器中与含游离酸量（硫酸）3.5～45%的循环母液喷洒，循环母液吸收煤气中的氨后形成硫铵，经喷淋式饱和器除氨后的煤气中含氨量一般小于0.05g/m³。终冷塔能将煤气温度控制在60℃以下，然后送至洗苯塔，洗苯塔采用油洗萘方式，利用洗油洗涤煤气并吸收其中的萘，一般可将煤气的含萘量降至0.5g/m³以下。

本工艺系统脱硫效率高，净化后的煤气达到城市煤气标准，煤气经脱硫塔后，硫化氢含量可降到0.02g/m³，氰化氢可降到0.1g/m³。

在本发明中，所述脱硫塔的上段设有NaOH洗涤段，脱硫塔下段设有与洗苯塔相连接的煤气入口、与再生塔相连的脱硫液入口和富液出口。

煤气由煤气入口送入脱硫塔的下段，脱硫液入口将来自再生塔的贫液喷洒至脱硫塔的下段，对送入的煤气进行洗涤，脱除煤气中的H₂S、HCN、CO₂等酸性气体，洗涤后的煤气经NaOH洗涤段用5%的NaOH溶液洗涤后由净化煤气出口送至用户；洗涤液从富液出口送至再生塔，再生塔对洗涤液进行再生，析出酸性气体H₂S、HCN、CO₂等，贫液再由脱硫液入口送至脱硫塔继续下一轮煤气的脱硫处理。

本发明设计合理，在连接再生塔与脱硫液入口、再生塔与富液出口的管道上连接有储液罐，用于在系统检修时，用泵将脱硫塔和再生塔中的料液送至储液罐，开车时，再将储液罐内的料液送至再生塔，再生后送至脱硫塔开始脱硫处理。

在所述电捕焦油器和喷淋式饱和器之间连接有鼓风机，除焦油后的煤气由鼓风机送入喷淋式饱和器进行除氨处理，鼓风机一方面能降低煤气的温度，另一方面还能降低煤气的含水量，在一定程度上能提高喷淋式饱和器除氨率，实际使用效果良好。

为降低环境污染，提高焦炉煤气的净化效率，在所述再生塔上设有酸气出口，在该酸气出口上连接有克劳斯装置，克劳斯装置的尾气出口与焦炉煤气管相连通，同时，克劳斯装置还能将酸性气体中单质硫脱除，用于生产硫磺，硫磺回收后可用于医药、化工等领域，丰富了下游产品的多样性。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明涉及的工艺系统脱硫效率高，净化后的煤气可直接用于城市民用、冶金工业等使用，脱硫净化后，硫化氢含量可降到0.02g/m³，氰化氢可降到0.1g/m³。

（2）本发明采用储液罐的设计，用于在系统检修时，用泵将脱硫塔和再生塔中的料液送至储液罐，开车时，再用泵将储液罐内的料液送至再生塔，再生后送至脱硫塔开始脱硫处理，便于设备的检修和系统维护。

（3）本发明利用鼓风机将焦油后的煤气送入喷淋式饱和器进行除氨处理，一方面能降低煤气的温度，另一方面还能降低煤气的含水量，在一定程度上能提高喷淋式饱和器除氨率，实际使用效果良好。

（4）本发明通过再生塔对洗涤液解析后再次循环利用，解析出的酸性气体再经克劳斯装置生产硫磺用于回收，尾气再送至焦炉煤气循环净化处理，避免的环境的二次污染，适宜广泛推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例1的工艺流程图。

图2为本发明实施例2的工艺流程图。

图3为本发明实施例3的工艺流程图。

其中，1—焦炉煤气管，2—净化煤气出口，3—NaOH洗涤段，4—煤气入口，5—脱硫液入口，6—富液出口，7—酸气出口，8—尾气出口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

图1为本实施例涉及的焦炉煤气脱硫净化系统的工艺流程图，如图1所示，主要由预处理系统、脱硫塔和循环系统三部分组成，其中，预处理系统包括依次与焦炉煤气管1相连的初冷器、电捕焦油器、喷淋式饱和器、终冷塔和洗苯塔；循环系统包括再生塔；脱硫塔的顶部设有净化煤气出口2，脱硫塔分别与洗苯塔和再生塔相连接。

焦炉煤气管1将高温焦炉煤气送至初冷器，降温后，经除焦油、除氨、降温、除萘后由煤气入口4送至脱硫塔下段，由于脱硫塔的脱硫液入口5和富液出口6分别与再生塔相连接，因此，送入脱硫塔下段的煤气由脱硫液进行洗涤，形成的洗涤液再由富液出口6送至再生塔，经再生塔再生后再由脱硫液入口5送入脱硫塔用作脱硫液使用，送入脱硫塔下段的煤气经脱硫液洗涤后，脱除了煤气中的H₂S、HCN、CO₂等酸性气体，然后再经脱硫塔上段的NaOH洗涤段3，用5%的NaOH溶液洗涤后由净化煤气出口2送至用户，脱硫净化率为98%。

在实际操作过程中，为方便系统维护和设备检修，本实施例在连接再生塔与脱硫液入口5、再生塔与富液出口6的管道上还连接有储液罐，如图1所示，在系统检修前，可用泵将脱硫塔和再生塔中的料液送至储液罐进行封存，检修完成后，再将储液罐内的料液用泵送至再生塔，系统开车后，料液经再生后送至脱硫塔开始脱硫处理。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：如图2所示，本实施例在电捕焦油器和喷淋式饱和器之间连接有鼓风机，除焦油后的煤气由鼓风机送入喷淋式饱和器进行除氨处理，鼓风机一方面能降低煤气的温度，另一方面还能降低煤气的含水量，在一定程度上能提高喷淋式饱和器除氨率，实际使用效果良好。

实施例3：

本实施例与实施例2的区别在于：如图3所示，本实施例在实施例2的基础上还设置有克劳斯装置，再生塔对脱硫塔的洗涤液进行再生，析出的酸性气体H₂S、HCN、CO₂等由再生塔上的酸气出口7送出，再经真空泵送至克劳斯装置，该克劳斯装置的尾气出口8又与焦炉煤气管1相连通。在实际使用时，克劳斯装置能将酸性气体中单质硫脱除，用于生产硫磺，硫磺回收后可用于医药、化工等领域，脱出单质硫后的气体尾气由尾气出口8送至焦炉煤气管，一方面能降低焦炉煤气的温度，另一方面能在此对尾气进行净化，降低二次污染，提高焦炉煤气的净化效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.焦炉煤气的脱硫净化系统，其特征在于：主要由预处理系统、脱硫塔和循环系统组成，所述的预处理系统包括依次与焦炉煤气管（1）相连的初冷器、电捕焦油器、喷淋式饱和器、终冷塔和洗苯塔；所述的循环系统包括再生塔；在所述脱硫塔的顶部设有净化煤气出口（2），脱硫塔分别与洗苯塔和再生塔相连接。

2.根据权利要求1所述的焦炉煤气的脱硫净化系统，其特征在于：所述脱硫塔的上段设有NaOH洗涤段（3），脱硫塔下段设有与洗苯塔相连接的煤气入口（4）、与再生塔相连的脱硫液入口（5）和富液出口（6）。

3.根据权利要求2所述的焦炉煤气的脱硫净化系统，其特征在于：在连接再生塔与脱硫液入口（5）、再生塔与富液出口（6）的管道上连接有储液罐。

4.根据权利要求1所述的焦炉煤气的脱硫净化系统，其特征在于：在所述电捕焦油器和喷淋式饱和器之间连接有鼓风机。

5.根据权利要求1～4任一项所述的焦炉煤气的脱硫净化系统，其特征在于：在所述再生塔上设有酸气出口（7），在该酸气出口（7）上连接有克劳斯装置，克劳斯装置的尾气出口（8）与焦炉煤气管（1）相连通。