一种利用煤气湿式氧化法产生的含硫废液制取硫酸的方法技术

技术编号:14698987 阅读:166 留言:0更新日期:2017-02-24 10:25
本发明专利技术提供了一种利用煤气湿式氧化法产生的含硫废液制取硫酸的方法,其包括以下步骤:(1)、含硫废液预处理,(2)、含硫废液的焚烧,(3)、余热回收,(4)、湿式净化,(5)、干燥,(6)、干式接触催化氧化,(7)、吸收,(8)、尾气除害处理。由本发明专利技术所提供的方法生产的硫酸可以供给化产硫铵工段作为硫酸铵产品的原料。同现有工艺相比,该方法是一种不产生废液,可以彻底解决焦化脱硫废液的污染问题,且符合环保要求的“清洁生产”工艺,其具有较大的环境效益、社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用煤气湿式氧化法产生的含硫废液制取硫酸的方法,属于化工

技术介绍
焦炉煤气中的H2S和HCN等具有很强的腐蚀性及毒性,在煤气作为合成气的后续加工过程中,其不仅会对生产设备和管道等产生很强的腐蚀性,而且还会使催化剂中毒失活,进而严重影响最终产品的收率和质量;煤气作为工业和民用燃料时,其燃烧过程产生的废气中含有的硫、氮化合物也会严重污染环境,危害人民健康。因此,不论是用于工业合成原料气,还是用作燃料,都应该对煤气施行脱硫脱氰净化工艺。目前焦炉煤气脱硫脱氰工艺比较多,特别是以NH3为碱源,以酞菁钴磺酸盐类复合催化剂为催化剂的煤气湿式氧化法脱硫脱氰工艺最为常用。该工艺不需外来碱源的补充,以自身煤气中的氨为碱源吸收煤气中的H2S和HCN,降低了生产成本,吸收液与氧在催化剂的作用下解吸脱硫,生成的硫泡沫颗粒大,易于与溶液分离,脱硫脱氰效率都很高。煤气湿式氧化法脱硫脱氰工艺的工艺合理、运行经济,因此成为研究者普遍重视和研究的课题,其反应方程式如下:NH4OH+H2S→NH4HS+H2O;NH4OH+HCN→NH4CN+H2O;(NH4)2S+0.5O2→S↓+2NH3+H2O。该工艺产生的硫泡沫浮于再生塔顶部的扩大部分,利用位差自流入硫泡沫槽内,通过硫泡沫泵连续送入熔硫釜生产硫磺,另外该工艺吸收液中会累积大量的硫氰酸铵、硫代硫酸铵、硫酸铵和多硫代铵等无机盐,吸收液中的这些无机盐的含量达到30wt%时,脱硫脱氰效率就会大大降低,必须排放掉一部分脱硫脱氰液,再补充新的脱硫脱氰液。排放出的脱硫脱氰废液中含有较高的硫氰酸铵(NH4CNS)、硫代硫酸铵((NH4)2S2O3)和硫酸铵((NH4)2SO4。事实上,脱硫脱氰废液由于使用的催化剂不同,废液中的组分波动很大,一般地,氨法脱硫脱氰排放的废液中主要含有NH4CNS、(NH4)2S2O3、(NH4)2SO4和少量的多硫代铵。如果脱硫脱氰废液直接回兑炼焦配煤,其中的盐对炼焦设备腐蚀严重,硫氮化合物在生产过程中还会造成有毒物质的恶性循环;如果直接排放,既浪费了NH4CNS等相当有价值的化工原料,也会对环境造成严重的污染。因此,目前国内焦化行业的解决办法就是从脱硫脱氰废液中回收NH4CNS等化工产品,不仅可以解决废液对环境的污染问题,而且还可以产生很好的经济效益和社会效益,意义重大。但从整体上看,以上工艺仍不完善:第一:脱硫后产生的硫磺纯度低、颜色深、质量差,销售价格低;第二:因国内焦化行业大多采用脱硫废液提盐技术,由此提盐产生的副产品的市场不景气,硫氰酸铵销路不畅通,硫代硫酸铵(其夹带有少量的硫氰酸铵,不容易分离,导致其用途范围狭窄,无销售市场,给企业带来二次污染)销售不出去,这给企业带来较大的环保压力;第三:用于生产硫磺、硫氰酸铵及硫代硫酸铵等副产品的生产环境差,容易造成污染。以上三点制约了该脱硫工艺技术的应用及发展,亟待解决及完善。
技术实现思路
为了解决上述的缺点和不足,本专利技术的目的在于提供一种利用煤气湿式氧化法产生的含硫废液制取硫酸的方法。为达到上述目的,本专利技术提供一种利用煤气湿式氧化法产生的含硫废液制取硫酸的方法,其包括以下步骤:(1)、含硫废液预处理:对所述含硫废液进行离心沉降分离、浓缩后,得到高浓度的含硫废液;(2)、含硫废液的焚烧:步骤(1)得到的高浓度的含硫废液经压缩空气雾化后,在900-1200℃的温度下对其进行焚烧处理;(3)、余热回收:对步骤(2)所述焚烧处理后产生的SO2高温过程气体进行热量回收处理,回收的热量产生中压蒸汽;热量回收处理结束后,再对过程气体进行降温,得到经余热回收并降温处理的过程气体;(4)、湿式净化:对步骤(3)得到的经余热回收并降温处理的过程气体依次进行增湿降温、冷却后脱水及电除雾处理,以脱除过程气体中所含有的矿尘、水、硫酸雾及对转化工序所用催化剂有害的杂质;(5)、干燥:对步骤(4)经增湿降温、冷却后脱水及电除雾处理得到的过程气体进行干燥处理;(6)、干式接触催化氧化:步骤(5)得到的经干燥后的过程气体在钒催化剂的作用下进行干式接触催化氧化反应,以将过程气体中的SO2催化氧化为SO3;(7)、吸收:采用98%的浓H2SO4吸收步骤(6)得到的过程气体中的SO3以得到硫酸;(8)、尾气除害处理:对步骤(7)产生的制酸尾气经动力波洗涤器、填料塔及电除雾器三级串联除害处理,以脱除制酸尾气中残留的SO2、逃逸的NH3及H2SO4酸雾,得到的洁净尾气经烟囱排入大气。根据本专利技术所述的方法,优选地,步骤(1)中所述含硫废液的温度控制在30-75℃。根据本专利技术所述的方法,优选地,以该高浓度的含硫废液的总重量为100%计,其包含5-15wt%的硫磺、15-45wt%的铵盐及50-65wt%的水。根据本专利技术所述的方法,优选地,步骤(2)含硫废液的焚烧按照以下步骤进行:步骤(1)得到的高浓度的含硫废液经压缩空气雾化后,在900-1200℃的温度下对其进行两段焚烧处理,其中一段为缺氧燃烧,二段为补氧燃烧,以最大限度减少工艺过程气体中NOx的生成。根据本专利技术所述的方法,优选地,步骤(3)余热回收按照以下步骤进行:对步骤(2)所述焚烧处理后产生的SO2高温过程气体进行热量回收处理,以将其温度降至400-600℃,回收的热量产生3.5-5.0MPa的中压蒸汽;热量回收处理结束后,再对过程气体进行降温以将其温度降至260-450℃,得到经余热回收并降温处理的过程气体。根据本专利技术所述的方法,优选地,步骤(4)所述增湿降温为将过程气体的温度降至60-90℃。根据本专利技术所述的方法,优选地,步骤(4)所述冷却后脱水为将经增湿降温处理后的过程气体冷却至40℃以内。根据本专利技术所述的方法,优选地,步骤(5)所述干燥的温度为25-50℃。根据本专利技术所述的方法,优选地,步骤(6)所述催化氧化反应的反应温度为350-650℃。根据本专利技术所述的方法,优选地,步骤(6)得到的含有SO3过程气体的温度为150-200℃。本专利技术提供了一种利用煤气湿式氧化法(焦化HPF法或PDS法)产生的含硫废液制取硫酸的方法,其包括以下步骤:含硫废液预处理、含硫废液的焚烧、余热回收、湿式净化、干燥、干式接触催化氧化、吸收、尾气除害,以HPF、PDS法脱硫脱氰产生的含硫废液为原料,含硫废液的主要成份为硫磺以及含有硫元素的铵盐类溶液,经预处理、焚烧、余热回收、湿式净化、干燥、干式接触催化氧化、吸收、尾气吸收八个过程制取硫酸:1)预处理:由焦化HPF法或PDS法脱硫脱氰来的低浓度的含硫废液经离心沉降分离、滤液浓缩、配制等工艺制成高浓度的含硫废液,以供焚烧用。2)焚烧:将由硫磺及含有硫元素的铵盐类溶液混合而成的含硫废液,送入焚烧工序焚烧炉内,经压缩空气雾化后,在约900-1200℃的温度下进行焚烧和分解,发生反应如下:NH4SCN+3O2=2H2O+N2+SO2+CO2;(NH4)2S2O3+2.5O2=4H2O+N2+2SO2;(NH4)2S+3O2=4H2O+N2+SO2;(NH4)2SO4+O2=4H2O+N2+SO2;(NH4)2CO3+1.5O2=4H2O+N2+CO2;S+O2=SO2;NH3+0.75O2=0.5N2+1.5H2O;3)余热回收:从焚烧炉出来的本文档来自技高网
...
一种利用煤气湿式氧化法产生的含硫废液制取硫酸的方法

【技术保护点】
一种利用煤气湿式氧化法产生的含硫废液制取硫酸的方法,其包括以下步骤:(1)、含硫废液预处理:对所述含硫废液进行离心沉降分离、浓缩后,得到高浓度的含硫废液;(2)、含硫废液的焚烧:步骤(1)得到的高浓度的含硫废液经压缩空气雾化后,在900‑1200℃的温度下对其进行焚烧处理;(3)、余热回收:对步骤(2)所述焚烧处理后产生的SO2高温过程气体进行热量回收处理,回收的热量产生中压蒸汽;热量回收处理结束后,再对过程气体进行降温,得到经余热回收并降温处理的过程气体;(4)、湿式净化:对步骤(3)得到的经余热回收并降温处理的过程气体依次进行增湿降温、冷却后脱水及电除雾处理,以脱除过程气体中所含有的矿尘、水、硫酸雾及对转化工序所用催化剂有害的杂质;(5)、干燥:对步骤(4)经增湿降温、冷却后脱水及电除雾处理得到的过程气体进行干燥处理;(6)、干式接触催化氧化:步骤(5)得到的经干燥后的过程气体在钒催化剂的作用下进行干式接触催化氧化反应,以将过程气体中的SO2催化氧化为SO3;(7)、吸收:采用98%的浓H2SO4吸收步骤(6)得到的过程气体中的SO3以得到硫酸;(8)、尾气除害处理:对步骤(7)产生的制酸尾气经动力波洗涤器、填料塔及电除雾器三级串联除害处理,以脱除制酸尾气中残留的SO2、逃逸的NH3及H2SO4酸雾,得到的洁净尾气经烟囱排入大气。...

【技术特征摘要】
1.一种利用煤气湿式氧化法产生的含硫废液制取硫酸的方法,其包括以下步骤:(1)、含硫废液预处理:对所述含硫废液进行离心沉降分离、浓缩后,得到高浓度的含硫废液;(2)、含硫废液的焚烧:步骤(1)得到的高浓度的含硫废液经压缩空气雾化后,在900-1200℃的温度下对其进行焚烧处理;(3)、余热回收:对步骤(2)所述焚烧处理后产生的SO2高温过程气体进行热量回收处理,回收的热量产生中压蒸汽;热量回收处理结束后,再对过程气体进行降温,得到经余热回收并降温处理的过程气体;(4)、湿式净化:对步骤(3)得到的经余热回收并降温处理的过程气体依次进行增湿降温、冷却后脱水及电除雾处理,以脱除过程气体中所含有的矿尘、水、硫酸雾及对转化工序所用催化剂有害的杂质;(5)、干燥:对步骤(4)经增湿降温、冷却后脱水及电除雾处理得到的过程气体进行干燥处理;(6)、干式接触催化氧化:步骤(5)得到的经干燥后的过程气体在钒催化剂的作用下进行干式接触催化氧化反应,以将过程气体中的SO2催化氧化为SO3;(7)、吸收:采用98%的浓H2SO4吸收步骤(6)得到的过程气体中的SO3以得到硫酸;(8)、尾气除害处理:对步骤(7)产生的制酸尾气经动力波洗涤器、填料塔及电除雾器三级串联除害处理,以脱除制酸尾气中残留的SO2、逃逸的NH3及H2SO4酸雾,得到的洁净尾气经烟囱排入大气。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述含硫废液的温度控制在30-75℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘红伟范安林刁兴伟
申请(专利权)人:金能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1