CN112794290B - 处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液焚烧制酸的预处理技术领域，尤其涉及一种处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺及系统。通过分离、浓缩和溶解操作，分别制取副盐废液的浓缩液和硫磺的有机溶液，然后可分别单独送至焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气，也可以两者强制混合均匀制得乳浊液后，再送至焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气。系统包括分离设备、浓缩设备、溶解槽与混合槽；脱硫单元硫泡沫槽通过管道与分离设备相连，分离设备的副盐滤液出口通过管道与浓缩设备相连，分离设备的低品质硫磺出口通过管道与溶解槽相连。不仅工艺流程短，操作简单，而且通过溶解操作，降低了乳浊液中的水含量，降低了后续的稀酸产生量和运行成本。

Description

处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺及系统

技术领域

本发明涉及焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液焚烧制酸的预处理技术领域，尤其涉及一种处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺及系统。

背景技术

焦化低品质硫磺及副盐废液焚烧制酸技术是近年来开发的有效处理焦炉煤气湿式氧化脱硫工艺产生的低品质硫磺及副盐废液的新工艺。

CN110107906A公开了“一种氨法脱硫废液固定床焚烧制取SO₂过程气系统及工艺”采用加热釜对氨法脱硫废液(实质上是硫泡沫)进行蒸发浓缩，分别得到液态硫磺和副盐废液的浓缩液，然后分别送焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气的方法。氨法脱硫废液的悬浮硫含量为1～100g/L，当悬浮硫含量低时，则氨法脱硫废液的流量非常大，会大幅度增加蒸发加热器的蒸汽消耗量和洗涤冷却器的冷却水消耗量，提高了运行成本；当悬浮硫含量高时，虽然氨法脱硫废液的流量降低，但是浓缩循环液中的悬浮硫会同步大幅度提高，易附着在蒸发加热器的换热管管壁上并融化，大大降低换热效率，甚至是堵塞蒸发加热器。

CN111285335A公开了“一种硫泡沫及脱硫废液半干法制取硫酸的系统及制酸方法”通过分离工序分别制得液态硫磺和副盐废液的浓缩液，然后分别送焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气。虽然降低了送焚烧炉的浓缩液中的含水量，降低了后续的运行成本和稀酸产量，但是，其分离工序涉及过滤、多项分离、熔硫、氧化、蒸氨、浓缩和冷凝等操作，工艺流程太长，工艺设备多，操作过于复杂。

CN109384200A公开了“处理焦炉煤气脱硫产低纯硫磺及副盐废液的工艺及装置”，将离心分离出的低品质硫磺和副盐废液的浓缩液，强制混合均匀制得硫浆(液固两相悬浮液)，然后送焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气。该技术中，为确保硫浆在设备及管道内的流动性，必须使制取的硫浆含有足够多的水分，避免系统的堵塞，；但硫浆中水含量高，造成后续的运行成本相对较高，稀酸产生量相对较大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺及系统，不仅工艺流程短，操作简单，而且降低了送焚烧炉的乳浊液中的水含量，降低了后续的稀酸产生量和运行成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，通过分离、浓缩和溶解操作，分别制取副盐废液的浓缩液和硫磺的有机溶液，然后分别单独送至焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气，或两者强制混合均匀制得乳浊液后，再送至焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气，具体包括如下步骤：

1)首先将从脱硫单元硫泡沫槽来的硫泡沫送至分离设备，进行固液两相分离操作，得到副盐滤液和低品质硫磺；

2)绝大部分副盐滤液送回脱硫单元，少部分副盐滤液送往浓缩设备进行浓缩操作；

3)通过浓缩操作得到副盐浓缩液，副盐浓缩液单独送至焚烧炉焚烧或送至混合槽；

4)浓缩设备蒸出的含氨蒸汽直接送回脱硫等单元，或冷凝为稀氨水后送至脱硫单元；

5)低品质硫磺全部送至溶解槽进行溶解操作，全部溶解到加入的有机溶剂中，得到硫磺有机溶液；

6)硫磺有机溶液直接单独送至焚烧炉焚烧，或送至混合槽，硫磺有机溶液与副盐浓缩液强制混合均匀，制得乳浊液后，再送至焚烧炉焚烧。

步骤3)所述副盐浓缩液为接近饱和或饱和状态。

步骤4)所述含氨蒸汽直接送至脱硫单元的预冷塔前煤气管道、硫铵单元的饱和器前煤气管道或蒸氨单元的蒸氨塔顶氨汽管道，不外排。

步骤4)所述含氨蒸汽冷凝为稀氨水后送至脱硫单元、硫铵单元或蒸氨单元。

步骤5)所述有机溶剂为为二硫化碳或四氯化碳。

一种处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液系统，包括分离设备、浓缩设备、溶解槽与混合槽；脱硫单元硫泡沫槽通过管道与分离设备相连，分离设备的副盐滤液出口通过管道与浓缩设备相连，分离设备的低品质硫磺出口通过管道与溶解槽相连。

所述溶解槽通过管道与混合槽相连，相连的管道上设有有机溶剂增加泵。

所述分离设备为离心机、压滤机、转筒过滤机、微孔过滤器或叶滤机。

所述浓缩设备包括浓缩塔、浓缩液加热器与浓缩液循环泵。

所述浓缩液加热器通过管道与浓缩塔上部相连，浓缩液循环泵管道通过管道与浓缩塔底部相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过分离、浓缩和熔硫操作，分别制取副盐废液的浓缩液和液态硫磺，然后再分别单独送至焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气。不仅工艺流程短，操作简单，而且降低了运行成本和稀酸产量。

通过分离操作，副盐滤液中的悬浮硫含量非常低，既避免了脱硫单元的堵塞，也避免了浓缩设备的堵塞。通过分离操作，低品质硫磺，硫磺含量非常高，便于溶解操作。通过溶解操作，降低了送焚烧炉的乳浊液中的水含量，降低了后续的稀酸产生量和运行成本。

附图说明

图1是本发明实施例1结构示意及工艺原理图；

图2是本发明实施例2结构示意及工艺原理图。

图中：1-板框压滤机、2-滤液槽、3-滤液泵、4-浓缩塔、5-浓缩液循环泵、6-浓缩液加热器、7-溶解槽、8-有机溶液泵、9-混合槽、10-离心机、11-有机溶液增加泵、12-乳浊液增压泵

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：

【实施例1】

如图1所示，一种处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液系统，包括板框压滤机1、浓缩塔4与溶解槽7。

板框压滤机1副盐滤液出口通过管道与副盐滤液管道相连，板框压滤机1出口与副盐滤液管道相连的管道上设有滤液槽2与滤液泵3。板框压滤机1出口与副盐滤液管道相连的管道设有分支管道与浓缩塔4相连，分支管道上设有浓缩液加热器6，浓缩液加热器6通过管道与浓缩塔4上部相连。浓缩塔4顶部与含氨蒸汽管道相连，浓缩塔4底部与副盐浓缩液管道相连，浓缩塔4底部与副盐浓缩液管道相连的管道上设有浓缩液循环泵5。

板框压滤机1底部低品质硫磺出口通过管道与溶解槽7相连，有机溶剂管道与溶解槽7入口相连，溶解槽7出口与硫磺有机溶液管道相连，相连的管道上设有有机溶液泵8。

处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，具体包括如下步骤：

1)脱硫单元硫泡沫槽送来的硫泡沫，先送至板框压滤机1(分离设备)，进行固液两相的分离操作。

2)穿过滤板流出的副盐滤液，悬浮硫含量非常低，进入滤液槽2，经滤液泵3增压后，绝大部分送回脱硫单元的脱硫塔，少部分(相当于副盐废液的生成量)送往浓缩设备进行浓缩操作。

3)硫泡沫中的硫磺颗粒，被挤留在各个滤室内，自动形成低品质的硫磺干饼，硫磺含量非常高。分离操作结束后，松开压紧的滤板，进行卸硫磺干饼操作，将硫磺干饼自动卸至溶解槽7进行溶解操作。

4)需要浓缩的副盐废液直接加入到浓缩液加热器6前循环液管路中，经低压蒸汽加热后送浓缩塔蒸发，多出的副盐浓缩液，通过浓缩循环液泵5直接单独送至焚烧炉焚烧。浓缩塔4顶蒸出的含氨蒸汽，可直接送至脱硫等单元，不外排，也可以冷凝为稀氨水后送至脱硫单元。

5)在溶解槽7内硫磺干饼在强制搅拌下，全部溶解到加入的有机溶剂中，得到硫磺有机溶液。硫磺有机溶液经有机溶液泵8增压后，直接单独送至焚烧炉焚烧。

【实施例2】

如图2所示，一种处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液系统，包括离心机10、浓缩塔4、溶解槽7与混合槽9。

离心机10副盐滤液出口通过管道与副盐滤液管道相连，离心机10出口与副盐滤液管道相连的管道上设有滤液槽2与滤液泵3。离心机10出口与副盐滤液管道相连的管道设有分支管道与浓缩塔4相连，分支管道上设有浓缩液加热器6，浓缩液加热器6通过管道与浓缩塔4上部相连。浓缩塔4顶部与含氨蒸汽管道相连，浓缩塔4底部与副盐浓缩液管道相连，浓缩塔4底部与副盐浓缩液管道相连的管道上设有浓缩液循环泵5。

离心机10底部低品质硫磺出口通过管道与溶解槽7相连，溶解槽7通过管道与混合槽9相连，相连的管道上设有有机溶液增加泵11。混合槽9与乳浊液管道相连，相连的管道上设有乳浊液增压泵12。有机溶液管道与溶解槽7相连，浓缩塔4出口通过管道与混合槽9相连。

处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，具体包括如下步骤：

1)脱硫单元硫泡沫送来的硫泡沫先送至离心机1(分离设备)，进行固液两相分离的操作，得到副盐滤液和低品质的硫磺湿膏。

2)副盐滤液悬浮硫含量非常低，进入滤液槽2，经滤液泵3增压后，绝大部分送回脱硫单元，少部分(相当于副盐废液的生成量)送至浓缩设备进行浓缩操作。低品质的硫磺膏硫磺含量非常高，在重力的作用下，进入溶解槽7。

3)需要浓缩的副盐废液直接加入到浓缩液加热器6前循环液管路中，经低压蒸汽加热后送浓缩塔蒸发，多出的副盐浓缩液，通过浓缩循环液泵5送至混合槽9。

4)浓缩塔顶蒸出的含氨蒸汽，可直接送至脱硫等单元，不外排，也可以冷凝为稀氨水后送至脱硫单元。

5)在溶解槽7内低品质的硫磺膏，在强制搅拌下，全部溶解到加入的有机溶剂中，得到硫磺有机溶液。硫磺有机溶液经有机溶液增加泵11增压后，送至混合槽9。在混合槽9内，硫磺有机溶液和副盐浓缩液强制混合均匀，制得乳浊液，经乳浊液增压泵12增压后，送至焚烧炉焚烧。

本发明通过分离、浓缩和熔硫操作，分别制取副盐废液的浓缩液和液态硫磺，然后再分别单独送至焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气。不仅工艺流程短，操作简单，而且降低了运行成本和稀酸产量。

通过分离操作，副盐滤液中的悬浮硫含量非常低，既避免了脱硫单元的堵塞，也避免了浓缩设备的堵塞。通过分离操作，低品质硫磺中水和副盐的含量低，硫磺含量高，便于熔硫操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，其特征在于，

所用系统包括分离设备、浓缩设备、溶解槽与混合槽；脱硫单元硫泡沫槽通过管道与分离设备相连，分离设备的副盐滤液出口通过管道与浓缩设备相连，分离设备的低品质硫磺出口通过管道与溶解槽相连；

通过分离、浓缩和溶解操作，分别制取副盐废液的浓缩液和硫磺的有机溶液，将两者强制混合均匀制得乳浊液后，再送至焚烧炉焚烧生成含SO₂的炉气，具体包括如下步骤：

1）首先将从脱硫单元硫泡沫槽来的硫泡沫送至分离设备，进行固液两相分离操作，得到副盐滤液和低品质硫磺；

2）绝大部分副盐滤液送回脱硫单元，少部分副盐滤液送往浓缩设备进行浓缩操作；

3）通过浓缩操作得到副盐浓缩液，副盐浓缩液单独送至焚烧炉焚烧或送至混合槽；所述副盐浓缩液为接近饱和或饱和状态；

4）浓缩设备蒸出的含氨蒸汽通过管道送出；

5）低品质硫磺全部送至溶解槽进行溶解操作，全部溶解到加入的有机溶剂中，得到硫磺有机溶液；

6）硫磺有机溶液送至混合槽，硫磺有机溶液与副盐浓缩液强制混合均匀，制得乳浊液后，再送至焚烧炉焚烧。

2.根据权利要求1所述的处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，其特征在于，步骤4）所述含氨蒸汽直接送至脱硫单元的预冷塔前煤气管道、硫铵单元的饱和器前煤气管道或蒸氨单元的蒸氨塔顶氨汽管道，不外排。

3.根据权利要求1所述的处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，其特征在于，步骤4）所述含氨蒸汽冷凝为稀氨水后送至脱硫单元、硫铵单元或蒸氨单元。

4.根据权利要求1所述的处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，其特征在于，步骤5）所述有机溶剂为二硫化碳或四氯化碳。

5.根据权利要求1所述的处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，其特征在于，所述溶解槽通过管道与混合槽相连，相连的管道上设有有机溶剂增加泵。

6.根据权利要求1所述的处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，其特征在于，所述分离设备为离心机、压滤机、转筒过滤机、微孔过滤器或叶滤机。

7.根据权利要求1所述的处理焦炉煤气脱硫产低品质硫磺及副盐废液工艺，其特征在于，所述浓缩设备包括浓缩塔、浓缩液加热器与浓缩液循环泵；所述浓缩液加热器通过管道与浓缩塔上部相连，浓缩液循环泵管道通过管道与浓缩塔底部相连。