CN1277245A

CN1277245A - 一种焦炉煤气的脱硫脱氰新工艺

Info

Publication number: CN1277245A
Application number: CN 00112225
Authority: CN
Inventors: 宋宝宁; 曹建元; 曹汉生
Original assignee: JIANGSU STEEL GROUP CO Ltd JIANGSU
Current assignee: JIANGSU STEEL GROUP CO Ltd JIANGSU
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2000-12-20
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: CN1125163C

Abstract

本发明公开了一种焦炉煤气的脱硫脱氰新工艺,其焦炉煤气经初冷、电捕焦油、鼓风加压后进入脱硫塔与脱硫液逆向接触运行,在OMC(磺化聚酞菁钴)－苦味酸(三硝基苯酚)为复合型催化剂的作用下,通过化学吸收反应、催化化学反应、催化再生氧化反应脱除硫化氢和氰化氢,脱硫效率大于99.5%,脱氰效率大于98%。

Description

一种焦炉煤气的脱硫脱氰新工艺

本发明涉及一种焦炉煤气的脱硫脱氰工艺。

目前，国内各大型焦化厂的煤气脱硫均采用较先进的A.S法和常规的A.D.A法，A.S法工艺复杂、设备及材质要求严格、投资大，而且脱硫塔后煤气中H₂S含量仍然很高，难以达到城市煤气的质量要求，A.D.A法脱硫是以钠为碱源，耗量较大，投资也很大，因此，运行费用也很高。

中小型焦炉煤气脱硫脱氰原采用单一的苦味酸(三硝基苯酚)作为催化剂，脱硫效率始终徘徊在70％左右，脱硫塔后煤气H₂S含量始终不能达标，而且设备腐蚀严重。

本发明的目的是：提供一种焦炉煤气的脱硫脱氰新工艺，该工艺在不改变原有工艺条件的前提下，用投资少、催化活性好、脱硫脱氰效率高的OMC(磺化聚酞菁钴)--苦味酸(三硝基苯酚)为复合型催化剂，脱除焦炉煤气中的H₂S和HCN，脱硫效率大于99.5％，脱氰效率大于98％。

本发明的技术方案是：一种焦炉煤气的脱硫脱氰新工艺，其焦炉煤气经初冷、电捕焦油、鼓风加压后进入脱硫塔与脱硫液逆向接触运行，在OMC(磺化聚酞菁钴)--苦味酸(三硝基苯酚)为复合型催化剂的作用下，通过化学吸收反应、催化化学反应、催化再生氧化反应脱除硫化氢和氰化氢。

本发明进一步的技术方案是：一种焦炉煤气的脱硫脱氰新工艺，其焦炉煤气经初冷、电捕焦油、鼓风加压后进入脱硫塔与脱硫液逆向接触运行，在OMC(磺化聚酞菁钴)--苦味酸(三硝基苯酚)为复合型催化剂的作用下，通过化学吸收反应、催化化学反应、催化再生氧化反应脱除硫化氢和氰化氢；所述脱硫液再进行提盐，提取硫氰酸铵和硫代硫酸铵。

焦炉煤气中的H₂S和HCN在呈气态时并不发生反应，当H₂S溶于水中则发生二级离解：

25℃时，K₁＝9.1×10^-7

25℃时，K₂＝1.0×10^-15

K₁》K₂，故溶液中H₂S主要以HS^-形式存在，溶液呈弱酸性。因此用碱溶液便可有效吸收H₂S气体。氨易溶于水，溶液为弱碱性，可与HS^-反应生成NH₄HS。HCN易溶于水，在与脱硫液接触时，与其中的NH₄ ⁺反应生成NH₄CN。OMC是以钴为中心离子的酞菁系高分子化合物，它与苦味酸一样都具有携氧作用和氧化还原作用，在脱硫过程中由氧化态逐步变为还原态，在再生过程中与空气中氧接触后呈氧化态。溶液中硫化物经催化氧化反应恢复成NH₄OH继续脱硫脱氰，同时还伴有一些副反应发生，其主要化学反应如下：

1.H₂S、HCN的吸收反应：

2.催化氧化反应：

3.副反应：

在H₂S的两步电离中，第二步电离平衡常数远小于第一步的平衡常数，而催化氧化脱硫方法使用的催化剂的作用主要是降低H₂S第二步电离的活化能，加快电离速度，而促进吸收反应。

OMC由于其特殊的化学结构式，而具有很强的携氧能力，使S^2-极易被氧化为单质S或多硫化物，使溶液中CN^-快速与(NH₄)₂S_x反应生成非催化毒物CNS^-，解决了CN^-对催化剂的中毒问题。

在脱硫脱氰过程中，HCN的吸收反应极快，而多硫化铵的生成较为缓慢，苦味酸催化反应生成的硫磺颗粒极细小，有利于提高硫的溶解速度，从而加快多硫化铵的生成反应。

本发明的优点是：

1.本发明不改变原有工艺条件，以煤气中的氨为碱源，OMC(磺化聚酞菁钻)--苦味酸(三硝基苯酚)为脱硫复合催化剂。

2.苦味酸(三硝基苯酚)在OMC(磺化聚酞菁钴)脱硫脱氰过程中起助催化剂作用，苦味酸(三硝基苯酚)能促使溶液中的悬浮硫转化为单质硫，易于生成多硫化铵，因此，对脱氰特别有利。

3.本发明的脱硫废液经过进一步加工可以提取市场畅销的NH₄CNS产品，煤气中HCN的资源得到了充分有效的利用，还可以进一步提取(NH₄)₂S₂O₃产品，获得较好的经济效益。

4.本发明充分利用煤气中NH₃来脱除酸性气体H₂S、HCN，不必加碱，节省运行费用，与萘醌法比较减轻了对设备的腐蚀。

5.本发明操作温度在30--40℃时，仍具有很高的脱硫脱氰效率，毋需制冷强制冷却煤气，能耗低。

6.本发明采用OMC--苦味酸复合催化剂，综合发挥OMC及苦味酸各自的作用，获得最佳的脱硫脱氰效果，不但脱硫效率达到99％以上，尤其是脱氰效果也高达98--99％，为其它催化剂所不及。

7.本发明的操作弹性大，生产实践表明，当煤气中H₂S含量及脱硫液中OMC浓度、副盐浓度、悬浮硫含量等因素波动较大时，对脱硫脱氰的效率影响很小，这在日常运行中有较大的实用意义。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

图1为煤气净化工艺流程示意图；

图2为煤气脱硫脱氰工艺流程图；

其中：1脱硫塔；2再生塔；3液位调节器；4液封槽；5硫泡槽；6催化剂配液槽；7循环槽；8板框压滤机；9泵；10提盐装置。

实施例：如图1所示，一种焦炉煤气的脱硫脱氰新工艺，其焦炉煤气经初冷、电捕焦油、鼓风加压后进入脱硫塔与脱硫液逆向接触运行，在OMC(磺化聚酞菁钴)--苦味酸(三硝基苯酚)为复合型催化剂的作用下，通过化学吸收反应、催化化学反应、催化再生氧化反应脱除硫化氢和氰化氢。

如图2所示，电捕焦油器后的焦炉煤气进入脱硫塔，煤气在脱硫塔内与再生塔送来的脱硫溶液逆向接触煤气中的H₂S、HCN和部分NH₃被脱硫吸收，净化后的煤气从塔顶出去送至下道工序，脱硫液经液封槽流到循环槽，再用泵送往再生塔底部，在塔内与再生空气并流上升，脱硫液中的催化剂被空气氧化而再生，脱硫液从顶部流入液位调节器，再到脱硫塔顶部喷洒循环脱硫，部分脱硫液从硫泡槽抽出，用压滤泵打入板框压滤机压滤硫磺，还有部分脱硫液经脱硫液循环泵送去三废处理厂提盐，脱硫用催化剂在配液槽溶解后放入脱硫液循环槽。

焦炉煤气在脱硫塔中的流速为0.3--0.45m/s，脱硫塔中液气比为45--52l/m³，再生塔鼓风强度为25--30m³/m²n，焦炉煤气和脱硫液温度分别为25--35℃和30--40℃，脱硫液的组成：苦味酸0.07--0.15mg/l，OMC：24--27mg/l，悬浮硫6.25g/l，NH₄CNS：150g/l，(NH₄)₂S₂O₃：148g/l，挥发氨：4.60g/l，PH值：9.0，脱硫效率大于99.5％，脱氰效率大于98％。

下表为本发明的二次测试结构比较：

脱硫前g/m³ 脱硫后g/m³ 脱硫效率％

H₂S HCN H₂S HCN H₂S HCN

一 4.28 1.29 0.02 0.01 99.53 99.22

二 4.32 1.15 0.02 0.01 99.54 99.13

Claims

1.一种焦炉煤气的脱硫脱氰新工艺，其焦炉煤气经初冷、电捕焦油、鼓风加压后进入脱硫塔与脱硫液逆向接触运行，在催化剂的作用下，通过化学吸收反应、催化化学反应、催化再生氧化反应脱除硫化氢和氰化氢，其特征在于：催化剂采用OMC(磺化聚酞菁钴)--苦味酸(三硝基苯酚)复合型催化剂。

2.根据权利要求1所述的焦炉煤气的脱硫脱氰新工艺，其特征在于：所述脱硫液再进行提盐，提取硫氰酸铵和硫代硫酸铵。