一种焦炉煤气净化方法及其装置

本发明属于煤炭清洁，具体涉及一种焦炉煤气净化方法及其装置。

背景技术：

1、焦炉煤气，又称焦炉气，由于可燃成分多，属于高热值煤气，粗煤气或荒煤气；焦炉煤气是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。

2、焦炉煤气是一种复杂的混合物，主要成分是氢气和甲烷，同时还含有少量硫化物和其他杂质。硫化物的存在，不仅影响焦炉煤气燃烧so2排放量，同时还会严重制约焦炉煤气的深加工，例如制甲醇、天然气和氢气等，因此如何脱除焦炉煤气中的硫化物，达到国家要求和深加工要求就显得尤为重要，

3、对焦炉煤气脱硫来说，主要是脱除其中的h2s和部分羰基硫(cos)及二硫化碳(cs2)，h2s为无机硫，在常温下即可与碱性物质发生中和反应而脱除，而有机硫(cos、cs2等)相对比较稳定，用常规方难以直接脱除，因此脱除焦炉煤气的主要难点在于脱除其中的有机硫成分。现在焦炉煤气脱硫一般采用湿法脱硫，而脱除有机硫主要采用柴油洗涤和氢解的方法进行，虽然取得一定效果，但存在设备投资大，运行成本高等缺点，本方法采用一种新型的脱硫方法，既能减少建设投资，又能降低运行成本。

4、因此，如何提供一种简单、高效的焦炉煤气净化方法及其装置是亟需解决的一个问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种焦炉煤气脱硫的净化方法及其装置，本发明方法不利用氢解脱有机硫，而采用水解去除有机硫，有效的降低了设备能耗，工艺简单，设备投资较之以前的脱硫方法设备投资大大降低。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种焦炉煤气净化方法，所述净化方法中的脱硫工序依次为第一脱除无机硫工艺、水解脱除有机硫工艺和第二脱除无机硫工艺；

4、其中，所述第一脱除无机硫工艺和第二脱除无机硫工艺采用碳酸钠溶液；

5、所述水解脱除有机硫工艺采用水解催化剂将有机硫转化为无机硫。

6、本发明方法对有机硫水解的效率进行了大大提高，水解催化剂在大量的h2s未脱除之前，有机硫的转化率达到90％是很困难的，但本发明方法首先进行预脱硫，将其中大部分h2s脱除，再进行水解反应，脱除率能够达到99％以上。

7、优选的，所述碳酸钠溶液的浓度为10％。

8、优选的，所述水解催化剂为中温有机硫水解催化剂。

9、优选的，在进入第一级脱硫的脱硫塔时，预先经过预冷塔，预冷塔采用网格塔，冷却水采用温度为18-22℃，这样可以有效将未冷却的萘、粉尘杂质脱除下来。

10、优选的，所述第一脱除无机硫工艺后焦炉煤气需要经过升温加压处理后行所述水解脱除有机硫工艺。

11、优选的，水解脱除有机硫工艺和所述第二脱除无机硫工艺之间还包括阻滤工艺。

12、一种焦炉煤气净化装置，包括依次连接的预冷塔、脱硫塔、水解反应器、阻滤塔和碱洗塔；

13、所述预冷塔与所述脱硫塔底部连接。

14、优选的，所述脱硫塔和所述水解反应器中间依次设有电加热器和混合器。

15、优选的，所述脱硫塔底部和所述碱洗塔底部均与再生塔底部连接，所述再生塔顶部与所述脱硫塔顶部连接。

16、优选的，所述脱硫塔底部和所述碱洗塔底部与所述再生塔底部之间设有反应槽。

17、优选的，所述反应槽两侧分别设有液封槽和脱硫液循环泵，所述脱硫液循环泵和所述再生塔连接。

18、优选的，所述脱硫塔和所述碱洗塔均为吸收塔，填料为聚丙烯阶梯环。

19、本发明脱硫塔和碱洗塔的填料采用聚丙烯阶梯环，可以有效脱除焦炉气中焦油、苯、萘等杂质，还可保证塔不被堵塞，降低塔的清理次数。

20、优选的，所述碱洗塔内采用dds催化剂，使得脱硫效率明显提高，降低了塔的运行阻力。

21、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

22、本发明方法不利用氢解脱有机硫，采用水解去除有机硫，有效的降低了设备能耗，工艺简单，相应装置设备投资较之以前的脱硫方法设备投资大大降低。

技术特征：

1.一种焦炉煤气净化方法，其特征在于，所述净化方法中的脱硫工序依次为第一脱除无机硫工艺、水解脱除有机硫工艺和第二脱除无机硫工艺；

2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气净化方法，其特征在于，所述水解催化剂为中温有机硫水解催化剂。

3.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气净化方法，其特征在于，所述脱硫工序前还需要经过预冷工序。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气净化方法，其特征在于，所述第一脱除无机硫工艺后焦炉煤气需要经过升温加压处理后行所述水解脱除有机硫工艺。

5.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气净化方法，其特征在于，水解脱除有机硫工艺和所述第二脱除无机硫工艺之间还包括阻滤工艺。

6.一种焦炉煤气净化装置，其特征在于，包括依次连接的预冷塔、脱硫塔、水解反应器、阻滤塔和碱洗塔；

7.根据权利要求6所述的一种焦炉煤气净化装置，其特征在于，所述脱硫塔和所述水解反应器中间依次设有电加热器和混合器。

8.根据权利要求6所述的一种焦炉煤气净化装置，其特征在于，所述脱硫塔底部和所述碱洗塔底部均与再生塔底部连接，所述再生塔顶部与所述脱硫塔顶部连接。

9.根据权利要求8所述的一种焦炉煤气净化装置，其特征在于，所述脱硫塔底部和所述碱洗塔底部与所述再生塔底部之间设有反应槽。

10.根据权利要求6所述的一种焦炉煤气净化装置，其特征在于，所述脱硫塔和所述碱洗塔均为吸收塔，填料为聚丙烯阶梯环。

技术总结
本发明公开了一种焦炉煤气净化方法，所述净化方法中的脱硫工序依次为第一脱除无机硫工艺、水解脱除有机硫工艺和第二脱除无机硫工艺；其中，所述第一脱除无机硫工艺和第二脱除无机硫工艺采用碳酸钠溶液；所述水解脱除有机硫工艺采用水解催化剂将有机硫转化为无机硫。本发明方法不利用氢解脱有机硫，采用水解去除有机硫，有效的降低了设备能耗，工艺简单，相应装置设备投资较之以前的脱硫方法设备投资大大降低。

技术研发人员：朱从文
受保护的技术使用者：山东工程职业技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13