CN108102731A - 一种低温热解煤气净化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温热解煤气净化工艺，该工艺流程是：粗煤气→喷淋塔冷却工序→横冷塔冷却工序→电捕工序→风机工序→洗脱苯工序→脱硫工序→氨吸收工序→净煤气；在所述电捕工序和脱硫工序之间设置所述洗脱苯工序，从而将低温热解煤气中的有机硫在进入脱硫工序之前转移到了所述洗脱苯工序中。本发明将洗脱苯工序调在现有技术湿法脱硫和氨吸收的前面，使低沸点有机物和有机硫提前在洗脱苯工序中被洗油吸收成为富油,富油经馏分，低沸点有机物和有机硫进入焦油加氢工序，有机硫转变成硫化氢，再进入湿法脱硫，有机硫得以有效去除，使环境显著改善。

Description

一种低温热解煤气净化工艺

技术领域

本发明属于煤气净化技术领域，尤其是涉及一种低温热解煤气净化工艺。

背景技术

在焦化行业或兰碳行业，煤气的净化流程是，粗煤气→喷淋冷却→横冷→电捕→风机→湿法脱硫→氨吸收（或硫铵）→洗脱苯→净煤气。焦化行业属于煤的高温热解，其热解温度通常大于900℃，低温热解温度通常在450~600℃，兰碳的热解温度介于高温与低温之间，中、低温煤气的净化技术也沿用高温煤气的净化技术。

低温热解由于产油率高，近来越来越受到青睐，但低温煤气中含有较多的低沸点有机物和有机硫化物，这与高温煤气的成分组成以及各组分含量有较大不同，焦化行业，煤在高温状态下，煤气中所含硫被裂解成较多的单一硫化氢，所以，在焦化行业或兰碳行业不需要着重考虑有机硫的脱除，上述粗煤气的净化流程是正常的；对于煤的分质梯级利用来说，尽可能多的提取轻质煤焦油是其中主要目的，要达到此效果，需要对煤进行低温热解。

然而，低温热解煤气中由于含有较多低沸点有机物，如短链烃、苯类、酚类物质，且含有较多有机硫化物，低沸点有机物进入脱硫液不仅影响硫膏的纯净度，而且，有机硫化物部分进入到脱硫段的脱硫液中，脱硫液中的有机硫在再生塔或再生槽中无法去除，导致脱硫塔、再生塔周围，以及硫膏中存在难闻的臭味，影响人们的身心健康，如何消除脱硫塔中的有机硫成为低温煤热解或有机质物质热解的一项重要课题。

申请公布号为CN102492490A的发明专利公开了一种煤气净化工艺及装置，该技术方案将原料煤在干燥器中进行预干燥，然后送入高温热解炉热解，热解产生含灰含煤焦油的粗煤气送入高温旋风分离器除去大颗粒灰尘，除去大颗粒灰尘后的粗煤气再经高温过滤器进一步除尘，除尘后的煤气再经废热锅炉回收余热，换热至300-350℃的煤气进激冷塔与40-80℃的煤焦油液逆流接触进行洗涤、冷却，煤气中含有的煤焦油进入煤焦油液中由塔底排出，塔顶洗涤冷却至40～100℃洁净煤气送气柜。该发明解决了现有煤气净化工艺复杂、废水量大、生产成本高、除尘效果较差、煤焦油品质低的问题。然而该发明仅对煤气中的煤焦油和灰尘进行净化，不能有效去除煤气中的有机硫。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种低温热解煤气净化工艺，将洗脱苯工序调在现有技术湿法脱硫和氨吸收的前面，使低沸点有机物和有机硫提前在洗脱苯工序中被洗油吸收成为富油,富油经馏分，低沸点有机物和有机硫进入焦油加氢工序，有机硫转变成硫化氢，再进入湿法或干法脱硫，有机硫得以有效去除，使环境显著改善。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低温热解煤气净化工艺，该工艺流程是：粗煤气→喷淋塔冷却工序→横冷塔冷却工序→电捕工序→风机工序→洗脱苯工序→脱硫工序→氨吸收工序→净煤气；

在所述电捕工序和脱硫工序之间设置所述洗脱苯工序，从而将低温热解煤气中的有机硫在进入脱硫工序之前转移到了所述洗脱苯工序中。

进一步地，所述洗脱苯工序包括洗苯工序和脱苯工序，所述洗苯工序是指洗油在洗苯塔中吸收低温热解煤气中的苯及其它有机物，所述脱苯工序是指在脱苯塔中脱除洗油中吸收的苯和其它有机物，从而使洗油获得再生后再进入循环工序。

进一步地，在所述洗脱苯工序中，从所述脱苯工序中脱出来的苯及其它有机物先进入煤焦油预加氢处理环节以使有机硫转变成硫化氢，之后进入所述脱硫工序进行再脱硫。

本发明的有益效果是：

本发明针对由于低沸点有机物和有机硫在低温热解煤气中的含量比高温焦化煤气中的含量多很多，有机硫进入湿法脱硫，难以去除，使得脱硫区有机硫臭味异常浓烈的问题，提供一种低温热解煤气净化工艺，该工艺流程是：粗煤气→喷淋塔冷却工序→横冷塔冷却工序→电捕工序→风机工序→洗脱苯工序→脱硫工序→氨吸收工序→净煤气，改变了原来洗脱苯工序位于脱硫工序之后，将洗脱苯工序设置在电捕工序和脱硫工序之间，也就是将洗脱苯工序放在脱硫工序和氨吸收工序的前面，从而将低温热解煤气中的有机硫在进入脱硫工序之前转移到了洗脱苯工序中，洗脱苯的溶剂通常是洗油，洗脱苯工序包括洗苯工序和脱苯工序，洗苯工序与脱苯工序是洗油在洗苯塔中吸收苯及其它有机物，然后进入在脱苯塔中，在脱苯塔中脱除洗油中吸收的苯和其它有机物，获得再生后再循环进入脱苯塔中；低沸点有机物及有机硫化合物在洗油中的溶解度较高，富含低沸点的有机物及有机硫化合物的洗油经馏分后，洗油再返回进入洗苯塔，溶解煤气中的有机物；低沸点有机物及有机硫化合物进入煤焦油预加氢环节，有机硫转变成硫化氢，再进入湿法脱硫或干法脱硫；有机硫的去除，通常离不开煤焦油加氢环节，即没有煤焦油加氢，有机硫难以去除。

由洗脱苯工序吸收、脱出低温煤气有机硫与煤焦油预加氢结合起来是去除有机硫的最优化工艺。通过这样的工艺流程，有机硫就被脱除了，恶臭被有效消除了，同时，低沸点有机物也很少进脱硫液了，从脱硫液内脱出的硫膏也相对纯净了。

通过上述工艺使低温煤气中的焦油含量降低至20mg/Nm³以下，萘含量降至300mg/Nm³以下，H₂S和有机硫中的硫降低至200 mg/Nm³以下，苯降低至4g/Nm³以下，脱硫液中基本消除了有机硫，臭味基本消除，硫膏颜色恢复至正常色，硫膏也不再特别难闻了；煤气可进一步深加工提氢，用于焦油加氢。

采用本发明该新工艺流程，将洗脱苯工序调在现有技术湿法脱硫和氨吸收的前面，使低沸点有机物和有机硫提前在洗脱苯工序中被洗油吸收成为富油,富油经馏分，低沸点有机物和有机硫进入焦油加氢工序，有机硫转变成硫化氢，再进入湿法或干法脱硫，有机硫得以有效去除，使环境显著改善。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1所示，一种低温热解煤气净化工艺，该工艺流程是：粗煤气→喷淋塔冷却工序→横冷塔冷却工序→电捕工序→风机工序→洗脱苯工序→脱硫工序→氨吸收工序→净煤气。

在所述电捕工序和脱硫工序之间设置所述洗脱苯工序，从而将低温热解煤气中的有机硫在进入脱硫工序之前转移到了所述洗脱苯工序中。

所述洗脱苯工序包括洗苯工序和脱苯工序，所述洗苯工序是指洗油在洗苯塔中吸收低温热解煤气中的苯及其它有机物，所述脱苯工序是指在脱苯塔中脱除洗油中吸收的苯和其它有机物，从而使洗油获得再生后再进入循环工序。

在所述洗脱苯工序中，从所述脱苯工序中脱出来的苯及其它有机物先进入煤焦油预加氢处理环节以使有机硫转变成硫化氢，之后进入所述脱硫工序进行再脱硫。

所述氨吸收工序采用硫酸吸收法，成品为硫酸铵。

该实施例中，由低温热解设备出来的粗煤气经旋风除尘、膜式除尘进入直冷塔，经循环氨水的喷淋冷却、气液分离，大部分焦油等进入液体分离装置，气体部分再经横冷、电捕进一步除焦油，经风机后，煤气管道及相应装置变为正压，煤气经洗脱苯塔，大部分低沸点有机物及有机硫化合物被洗苯塔的洗油吸收，煤气从洗苯塔出来后进入脱硫塔，脱硫液将硫化氢吸收，从脱硫塔出来的煤气进入硫铵工段，煤气得以净化；其中，所述洗脱苯工序包括洗苯工序和脱苯工序，所述洗苯与脱苯工序是，洗油在洗苯塔中吸收苯及其它有机物，进入脱苯塔中，脱除洗油中吸收的苯和其它有机物，获得再生，进入洗苯塔，实现循环；从脱苯工序中脱出来的苯及其它有机物进入煤焦油预加氢环节，使有机硫转变成硫化氢，再脱硫。

通过上述工艺使低温煤气中的焦油含量降低至20mg/Nm³以下，萘含量降至300mg/Nm³以下，H₂S和有机硫中的硫降低至200 mg/Nm³以下，苯降低至4g/Nm³以下，脱硫液中基本消除了有机硫，臭味基本消除，硫膏颜色恢复至正常色，硫膏也不再特别难闻了；煤气可进一步深加工提氢，用于焦油加氢。

实施例二：

其与实施例一的区别是：所述氨吸收工序采用水吸收法，也就是用水吸收氨成为氨水，氨在洗氨塔中被吸收，成为富氨液，富氨液再到蒸氨塔中被馏分分离，成为贫氨液，回流进洗氨塔。

该实施例中氨吸收工序采用水吸收法代替原来的硫酸吸收法，所出来的成品氨水或液氨用于废气脱硝或其它。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种低温热解煤气净化工艺，其特征在于，该工艺流程是：粗煤气→喷淋塔冷却工序→横冷塔冷却工序→电捕工序→风机工序→洗脱苯工序→脱硫工序→氨吸收工序→净煤气；

在所述电捕工序和脱硫工序之间设置所述洗脱苯工序，从而将低温热解煤气中的有机硫在进入脱硫工序之前转移到了所述洗脱苯工序中。

2.根据权利要求1所述的低温热解煤气净化工艺，其特征在于：所述洗脱苯工序包括洗苯工序和脱苯工序，所述洗苯工序是指洗油在洗苯塔中吸收低温热解煤气中的苯及其它有机物；

所述脱苯工序是指在脱苯塔中脱除洗油中吸收的苯和其它有机物，从而使洗油获得再生后再进入循环工序。

3.根据权利要求2所述的低温热解煤气净化工艺，其特征在于：在所述洗脱苯工序中，从所述脱苯工序中脱出来的苯及其它有机物先进入煤焦油预加氢处理环节以使有机硫转变成硫化氢，之后进入所述脱硫工序进行再脱硫。

4.根据权利要求1-3任一项所述的低温热解煤气净化工艺，其特征在于：所述氨吸收工序采用硫酸吸收法，成品为硫酸铵。

5.根据权利要求1-3任一项所述的低温热解煤气净化工艺，其特征在于：所述氨吸收工序采用水吸收氨法，用水吸收氨成为氨水，氨在洗氨塔中被吸收，成为富氨液，富氨液再到蒸氨塔中被馏分分离，成为贫氨液，回流进洗氨塔。