CN108793090A - 一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法，将焦炉煤气和第一吸收液通过脱硫吸收塔，除去其中的硫化氢气体，得到第二吸收液；将第二吸收液和中压蒸汽输送至解析塔中，得到第一吸收液；解析出的硫化氢气体输送至焚烧炉进行燃烧，得到二氧化硫气体，将二氧化硫气体降温后进行脱硝处理，将除掉氮氧化物的二氧化硫气体通过二氧化硫转化器转化成三氧化硫气体；将三氧化硫通过冷凝冷却器，得出浓硫酸；本发明降低了焦炉煤气中的硫化氢气体，为硫铵工段的稳定生产提供了保障，提供了生产原料，自给自足，降低了公司生产成本；还利用废热生产出中压蒸汽，可为化工厂甲醇车间增压机提供的动力，带来了可观的经济效益。
Description
【技术领域】
本发明属于焦炉煤气净化技术领域，具体涉及一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法和装置。
【背景技术】
焦炉煤气中含有5g/m3左右的硫化氢气体，若不脱除掉会对设备管道造成腐蚀，影响下游产品质量、对大气造成污染，传统的脱硫方法是HPF法将硫化氢气体用来生产硫磺，现场操作强度大，如岗位工需不断地调节现场加热蒸汽阀门开度，控制蒸汽压力和温度，基本每2个小时就要放一次硫磺，每次需要放方1个多小时，而且现场刺鼻性气味较大，影响工人身体健康及对环境造成很大污染。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法和装置，以降低煤气中硫化氢含量，降低生产成本的问题。
本发明采用以下技术方案：一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法，包括以下步骤：
步骤1、将焦炉煤气和第一吸收液通过脱硫吸收塔，并通过第一吸收液除去其中的硫化氢气体，得到的富含硫化氢的第二吸收液；
步骤2、将第二吸收液和中压蒸汽输送至解析塔中，解析出第二吸收液中的硫化氢气体，并得到第一吸收液；
步骤3、将步骤2中解析出的硫化氢气体输送至焚烧炉进行燃烧，得到二氧化硫气体，将二氧化硫气体降温后进行脱硝处理，除掉二氧化硫气体中的氮氧化物；
步骤4、将除掉氮氧化物的二氧化硫气体通过二氧化硫转化器转化成三氧化硫气体；
步骤5、将三氧化硫通过冷凝冷却器，得出浓硫酸。
进一步地，步骤3中通过余热锅炉对二氧化硫气体进行降温，将二氧化硫气体的温度由1300～1400℃降低至400～430℃，余热锅炉产生的中压蒸汽输送至解析塔；脱硝处理具体采用SCR脱硝转化器。
进一步地，第一吸收液为重量含量为5％～10％的氨水。
进一步地，步骤2中的中压蒸汽为压力为3.0～4.2MPa，温度为360～380℃。
本发明的另一种技术方案：一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的装置，包括脱硫吸收塔，脱硫吸收塔的进气口和出气口均连接焦炉煤气管道，脱硫吸收塔的出液口连接至解析塔的进液口，解析塔的第一出气口连接至焚烧炉的进气口，焚烧炉的出气口通过降温脱硝单元连接至二氧化硫转换器的进气口，二氧化硫转换器的出气口连接至冷凝冷却器的进气口，冷凝冷却器的出液口和出气口分别连接硫酸产出管道和尾气排出管道。
进一步地，降温脱硝单元包括余热锅炉和SCR转换器，余热锅炉的第一进气口与焚烧炉出气口连接，第一出气口与SCR转换器进气口连接，余热锅炉的第二出气口与解析塔的中压蒸汽进口连接。
进一步地，解析塔的蒸汽出口与余热锅炉的第二进气口连接。
进一步地，解析塔的出液口与脱硫吸收塔的进液口连接。
本发明的有益效果是：本发明将硫化氢气体燃烧后转化生产出硫酸，降低了焦炉煤气中的硫化氢气体，为硫铵工段的稳定生产提供了保障，提供了生产原料，自给自足，降低了公司生产成本；还利用废热生产出中压蒸汽，可为化工厂甲醇车间增压机提供的动力，带来了可观的经济效益。
【附图说明】
图1为本发明中的工艺流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明公开了一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法，包括以下步骤：
步骤1、将焦炉煤气和第一吸收液通过脱硫吸收塔，并通过第一吸收液除去其中的硫化氢气体，得到的富含硫化氢的第二吸收液。第一吸收液为重量含量为5～10％的氨水。在脱硫吸收塔中，第一吸收液进口位于上方，焦炉煤气进口位于下方，在脱硫吸收塔中上方有喷头，通过喷头将第一吸收液喷洒在焦炉煤气上，可以除去焦炉煤气中的硫化氢气体，去除硫化氢后的焦炉煤气通过脱硫吸收塔的出气口输送至后续工序，避免硫化氢气体对后续工序中设备的腐蚀。第一吸收液吸收硫化氢后成为第二吸收液，其富含硫化氢，落入脱硫吸收塔底部，通过出液口输送至解析塔中。
步骤2、由于第二吸收液中富含硫化氢气体，所以需要将其中的硫化氢气体提取出来，因此，将第二吸收液和中压蒸汽输送至解析塔中，通过中压蒸汽为第二吸收液进行加热，中压蒸汽为压力为3.0～4.2MPa，温度为360～380℃，最有选为370℃，解析出第二吸收液中的硫化氢气体，剩余液体即为第一吸收液。第一吸收液通过管道以及加压泵输送至脱硫吸收塔中重复利用。蒸汽最后通过蒸汽出口排出，输送至后续的降温工序进行升温后，再次返回重复利用，硫化氢气体则直接输送至焚烧炉进行燃烧。
步骤3、将步骤2中解析出的硫化氢气体输送至焚烧炉进行燃烧，燃烧后得到二氧化硫气体。将二氧化硫气体降温后进行脱硝处理，除掉二氧化硫气体中的氮氧化物。具体的，通过余热锅炉对二氧化硫气体进行降温，将二氧化硫气体的温度由1300～1400℃降低至400～430℃，余热锅炉产生的中压蒸汽输送至解析塔，充分利用节约资源。脱硝处理具体采用SCR脱硝转化器。
步骤4、将除掉氮氧化物的二氧化硫气体通过二氧化硫转化器转化成三氧化硫气体，二氧化硫转化器是专用设备，可以在市场上各个商家购买。
步骤5、将三氧化硫通过冷凝冷却器进行降温，得出浓硫酸，由于整个工序中杂质含量少，因此得出的浓硫酸浓度可达90～95％。
本发明还公开了的一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的装置，如图1所示，包括脱硫吸收塔，脱硫吸收塔的进气口和出气口均连接焦炉煤气管道，通过该脱硫吸收塔可以出去焦炉煤气中的硫化氢气体，避免该气体对后续工段设备的腐蚀。
脱硫吸收塔的进液口连接第一吸收液进液管道，提供5～10％重量比的氨水，喷洒到焦炉煤气上，吸收掉其中的硫化氢气体，且得到第二吸收液，即为含有硫化氢的氨水，通过脱硫吸收塔的出液口连接至解析塔的进液口。
解析塔用来将第二吸收液中的硫化氢解析出来，解析出来的硫化氢通过其第一出气口连接至焚烧炉的进气口。解析塔还具有蒸汽入口和蒸汽出口，可用来为第二吸收液加热，进行解析。解析塔的出液口和脱硫吸收塔的进液口连接，管道上安装有加压泵，可以是使第一吸收液和第二吸收液循环转换利用。
焚烧炉是用来硫化氢气体进行燃烧的，燃烧后生成二氧化硫气体，其温度较高，一般为1300～1400℃，所以需要对该气体进行降温。通过降温脱硝单元连接至二氧化硫转换器的进气口，将二氧化硫转换成三氧化硫。降温脱硝单元包括余热锅炉和SCR转换器，余热锅炉的第一进气口与焚烧炉出气口连接，将焚烧后生成的二氧化硫气体与蒸汽进行换热降温，将其温度降至400～430℃，并通过第一出气口输送至SCR转换器，经余热锅炉换热后的中压蒸汽，经其第二出气口输送至解析塔的蒸汽进口，为解析过程提供中压蒸汽，蒸汽经过解析塔后再次进入余热锅炉进行循环利用。
SCR转换器用于除去二氧化硫气体中的氮氧化物，减少二氧化硫中的杂质，提升后期硫酸的浓度。经过去除氮氧化物后的二氧化硫输送至二氧化硫转换器中，使二氧化硫反应生成三氧化硫，并通过二氧化硫转换器的出气口输送至冷凝冷却器中，通过冷凝冷却器可以将三氧化硫气体进行降温冷却，生成硫酸和少量亚硫酸，均通过其出液口排出，少量的亚硫酸到空气内直接生成硫酸，剩余的废弃排放至大气中，该废气中主要为氮气，对大气没有污染，可直接排放。冷凝冷却器的出液口和出气口分别连接硫酸产出管道和尾气排出管道。
Claims (8)
1.一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将焦炉煤气和第一吸收液通过脱硫吸收塔，并通过第一吸收液除去其中的硫化氢气体，得到的富含硫化氢的第二吸收液；
步骤2、将第二吸收液和中压蒸汽输送至解析塔中，解析出第二吸收液中的硫化氢气体，并得到第一吸收液；
步骤3、将步骤2中解析出的硫化氢气体输送至焚烧炉进行燃烧，得到二氧化硫气体，将二氧化硫气体降温后进行脱硝处理，除掉二氧化硫气体中的氮氧化物；
步骤4、将除掉氮氧化物的二氧化硫气体通过二氧化硫转化器转化成三氧化硫气体；
步骤5、将三氧化硫通过冷凝冷却器，得出浓硫酸。
2.如权利要求1所述的一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法，其特征在于，步骤3中通过余热锅炉对二氧化硫气体进行降温，将二氧化硫气体的温度由1300～1400℃降低至400～430℃，余热锅炉产生的中压蒸汽输送至解析塔；所述脱硝处理具体采用SCR脱硝转化器。
3.如权利要求1所述的一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法，其特征在于，所述第一吸收液为重量含量为5％～10％的氨水。
4.如权利要求1所述的一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的方法，其特征在于，步骤2中所述的中压蒸汽为压力为3.0～4.2MPa，温度为360～380℃。
5.一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的装置，其特征在于，包括脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔的进气口和出气口均连接焦炉煤气管道，所述脱硫吸收塔的出液口连接至解析塔的进液口，所述解析塔的第一出气口连接至焚烧炉的进气口，所述焚烧炉的出气口通过降温脱硝单元连接至二氧化硫转换器的进气口，所述二氧化硫转换器的出气口连接至冷凝冷却器的进气口，所述冷凝冷却器的出液口和出气口分别连接硫酸产出管道和尾气排出管道。
6.如权利要求5所述的一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的装置，其特征在于，所述降温脱硝单元包括余热锅炉和SCR转换器，所述余热锅炉的第一进气口与焚烧炉出气口连接，第一出气口与SCR转换器进气口连接，所述余热锅炉的第二出气口与解析塔的中压蒸汽进口连接。
7.如权利要求6所述的一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的装置，其特征在于，所述解析塔的蒸汽出口与余热锅炉的第二进气口连接。
8.如权利要求6或7所述的一种脱出煤气中硫化氢制备硫酸的装置，其特征在于，所述解析塔的出液口与脱硫吸收塔的进液口连接。
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