基于硫化氢深度加工实现气化粉煤灰高附加值应用的方法技术

本发明专利技术涉及废气处理技术领域，具体公开了一种基于硫化氢深度加工实现气化粉煤灰高附加值应用的方法，包括以下步骤：将来自净化装置脱硫/脱碳工段、变换工段、气化装置的H2S进行收集捕捉，以H2S作为原料，生产浓度为98%的硫酸；将二甲醚和H2S生产硫酸装置中的三氧化硫进行合成反应生产硫酸二甲酯粗品；将硫酸二甲酯粗制品投入蒸发锅内制备硫酸二甲酯，将苯酚与氢氧化钠溶液混合，于5～10℃缓缓加入精制后的硫酸二甲酯，加毕，升温至40～50℃反应15～25h，静置分出油层，用无水氯化钙干燥后减压蒸馏而得茴香醚，H2S气体本身是有害气体，经过深加工后成为茴香醚，并在最终产品中作为驱蚊剂存在，其附加值提升很大，在国内也应该属于首创。

High Value-added Application of Gasified Fly Ash Based on Deep Processing of Hydrogen Sulfide

The invention relates to the field of waste gas treatment technology, and specifically discloses a method for realizing high value-added application of gasified fly ash based on deep processing of hydrogen sulfide, including the following steps: collecting and capturing H2S from desulfurization/decarbonization section, conversion section and gasification section of purification device, using H2S as raw material to produce sulfuric acid with 98% concentration; and producing sulfuric acid unit with dimethyl ether and H2S as raw materials; The crude product of dimethyl sulfate was synthesized by sulfur trioxide reaction; the crude product of dimethyl sulfate was put into the evaporating pot to prepare dimethyl sulfate. Phenol was mixed with sodium hydroxide solution, then the refined dimethyl sulfate was slowly added at 5-10 (?) C. The refined dimethyl sulfate was added and heated to 40-50 (?) C for 15-25 H. The oil layers were separated and anisole was dried with anhydrous calcium chloride and distilled under reduced pressure. 2S gas itself is harmful gas. After deep processing, it becomes anisole and exists as a mosquito repellent in the final product. Its added value has been greatly increased. It should be the first one in China.

【技术实现步骤摘要】
基于硫化氢深度加工实现气化粉煤灰高附加值应用的方法
本专利技术涉及废气处理
，具体是一种基于硫化氢深度加工实现气化粉煤灰高附加值应用的方法。
技术介绍
目前煤的含硫量在1-2.5%左右，即用一吨煤，就会产生10-25立方的H2S（硫化氢）气体，每年用煤150万吨，则会产生1.5万-3.75万方H2S气体，对周边环境造成严重的影响，硫化氢是一种无机化合物，化学式为H2S。正常情况下是一种无色、易燃的酸性气体，浓度低时带恶臭，气味如臭蛋；浓度高时反而没有气味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经）。它能溶于水，0°C时1摩尔水能溶解2.6摩尔左右的硫化氢。硫化氢的水溶液叫氢硫酸，是一种弱酸，当它受热时，硫化氢又从水里逸出。硫化氢是一种急性剧毒，吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命。低浓度的硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响。H2S被吸入人体，可以通过呼吸道，经肺部，由血液运送到人体各个器官。首先刺激呼吸道，使嗅觉钝化、咳嗽，严重时将灼伤，眼睛被刺痛，严重时将失明，刺激神经系统，导致头晕，丧失平衡，呼吸困难;心脏跳动加速，严重时心脏缺氧而死亡。H2S能与血液中的溶解氧发生化学反应。主要危害在于对中枢神经、血液氧化过程的毒性少量的H2S会压迫中枢神经系统，中等浓度H2S会刺激神经，高浓度H2S则会引起神经麻痹，特别会引起呼吸中枢和血管中枢神经的麻痹。H2S对血液的作用最初是红血球数量升高然后下降，血红蛋白的含量下降，血液的凝固性和粘度上升。H2S使血液中氧气的饱和能力降低，在H2S慢性中毒中，血红蛋白对氧气的呼吸能力降低80%，在急性中毒时降低到15%。H2S急性中毒后，会引起肺炎、肺水肿、脑膜炎和脑炎等疾病。人经H2S中毒后，对其敏感性提高，如人肺受H2S中毒后，即使空气中H2S浓度较低时，也会引起新的中毒。因此，合理的将H2S进行无害化处理，并以此为依托实现高附加值产业链延伸，已经成为化工行业必须做好的一项工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种基于硫化氢深度加工实现气化粉煤灰高附加值应用的方法。本专利技术的核心内容是：一种基于硫化氢深度加工实现气化粉煤灰高附加值应用的方法，包括以下步骤：（1）将煤燃烧后产生的合成气在净化低温甲醇洗工段进行分离，提纯，H2\CO气体进入后续工艺系统，将来自净化装置脱硫/脱碳工段、变换工段、气化装置的H2S进行收集捕捉，以H2S作为原料，生产浓度为98%的硫酸，同时副产过热蒸汽送至蒸汽管网；（2）将二甲醚和H2S生产硫酸装置中的三氧化硫进行合成反应生产硫酸二甲酯粗品；（3）将硫酸二甲酯粗制品投入蒸发锅内，在真空度达到-0.1～-0.08MPa时温度达到120～130℃时，开始受热汽化，随着过程的继续，锅内物料组成变化，蒸发温度逐渐上升，待升至140～145℃左右时，物料已基本蒸完，硫酸与硫酸氢甲酯的残液留在锅内，蒸馏最高温度小于160℃，将汽化后的硫酸二甲酯经水冷器冷却至常温后为液体，进入接收槽，经分析合格后储存，锅内残液含有部分硫酸二甲酯，集中回收残液后可进行重蒸回收其中的硫酸二甲酯，此时回收的二甲酯酸度较高可打至粗制重新反应。经过二次蒸馏处理的残液其酸含量较高，可打至粗制配制氢甲酯用，残液集中回收后，继续投料再进行下一次蒸发；（4）将苯酚与氢氧化钠溶液混合，于5～10℃缓缓加入精制后的硫酸二甲酯，加毕，升温至40～50℃反应15～25h，静置分出油层，用无水氯化钙干燥后减压蒸馏而得茴香醚；（5）先将着色剂溶于水中，按照比例配制着色剂水溶液，再将少量着色剂水溶液加入到淀粉中，搅拌分散均匀后，再加入剩余着色剂水溶液，加热并不断搅拌，直至淀粉全部糊化，将茴香醚按比例倒入，充分混合均匀，同时将木粉、玉米芯粉和向日葵秸秆粉混合均匀加入，充分搅拌后，得到黏稠膏状体，将黏稠膏状体注入模型中加压成形，送入烘箱，于50～60℃烘干，得到蚊香。优选地，脱硫/脱碳工段的温度为34～38℃，压力为0.06～0.1Mpa，变换工段的温度为100～105℃，压力为0.14～0.16Mpa，气化装置的温度为55～60℃，压力为0.08～0.45Mpa。优选地，二甲醚的生产方法为：甲醇经预热后在汽化塔内被汽化成甲醇蒸汽，甲醇蒸汽升温到240～260℃进入反应器，甲醇蒸汽在催化剂和一定温度压力条件下进行分子间的脱水反应，甲醇在反应器中的单程转化率≥80%，二甲醚选择性≥99%。优选地，脱水反应的温度为135～145℃，压力为0.6～1.0Mpa。优选地，所述催化剂为CNM-3甲醇脱水催化剂，表面积为150～300m2/g，平均孔径为4～6×10-6mm。优选地，着色剂与水的质量比为1:100～200。优选地，木粉、玉米芯粉和向日葵秸秆粉的质量比为1～5：1～5：1～5。本专利技术的工作原理和优点是：对H2S进行深加工，合理利用现有空分装置中的氮气、氧气等副产品，将H2S的深加工作为三废产品综合利用并将其延长到医药中间体或其他民生项目，在国内应该属于首创，H2S气体中约99.3%的硫元素得到回收，没有需要掩埋或进一步处理的生产废物，生产过程中不产生废水，工艺简单灵活，煤化工企业每年将产生10多万吨粉煤灰，如果寻找坑地进行填埋，对环境的影响以及占用耕地的费用是一笔不小的开支，由于煤化工气化炉的工艺气体主要是H2\CO，因此气化炉生产合成气的原理就是原料煤的不完全燃烧，基本反应我:C+H2O→CO+H2(吸热反应)，由于需要严格控制O2的量，所以最终的粉煤灰中残碳比较高（20-25%），这样必然会造成一部分C的浪费，将其进行二次加工生产成蚊香，在西南地区以及部分蚊虫较为猖獗的地区市场应该很看好，H2S气体本身是有害气体，经过深加工后成为茴香醚，并在最终产品中作为驱蚊剂存在，其附加值提升很大，气化炉粉煤灰用于蚊香制造实现增值，在国内也应该属于首创。具体实施方式实施例1：一种基于硫化氢深度加工实现气化粉煤灰高附加值应用的方法如下：将煤燃烧后产生的合成气在净化低温甲醇洗工段进行分离，提纯，H2\CO气体进入后续工艺系统，将来自净化装置脱硫/脱碳工段（温度为36℃，压力为0.08Mpa）、变换工段（温度为102℃，压力为0.15Mpa）、气化装置（温度为55℃，压力为0.25Mpa）的H2S进行收集捕捉，以H2S作为原料，生产浓度为98%的硫酸，同时副产过热蒸汽送至蒸汽管网；甲醇经预热后在汽化塔内被汽化成甲醇蒸汽，甲醇蒸汽升温到250℃进入反应器，甲醇蒸汽在表面积为150～300m2/g，平均孔径为4～6×10-6mm的CNM-3甲醇脱水催化剂和温度为140℃，压力为0.8Mpa的条件下进行分子间的脱水反应制的二甲醚，甲醇在反应器中的单程转化率≥80%，二甲醚选择性≥99%，将二甲醚和H2S生产硫酸装置中的三氧化硫进行合成反应生产硫酸二甲酯粗品；将硫酸二甲酯粗制品投入蒸发锅内，在真空度达到-0.1MPa时温度达到130℃时，开始受热汽化，随着过程的继续，锅内物料组成变化，蒸发温度逐渐上升，待升至144℃左右时，物料已基本蒸完，硫酸与硫酸氢甲酯的残液留在锅内，蒸馏最高温度小于160℃，将汽化后的硫酸二甲酯经水冷器冷却至常温后为液体，进入接收槽，经分析合格后储存，锅内残液含有部分硫酸二甲酯，集中回收残液后可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于硫化氢深度加工实现气化粉煤灰高附加值应用的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将煤燃烧后产生的合成气在净化低温甲醇洗工段进行分离，提纯，H2\CO气体进入后续工艺系统，将来自净化装置脱硫/脱碳工段、变换工段、气化装置的H2S进行收集捕捉，以H2S作为原料，生产浓度为98%的硫酸，同时副产过热蒸汽送至蒸汽管网；（2）将二甲醚和H2S生产硫酸装置中的三氧化硫进行合成反应生产硫酸二甲酯粗品；（3）将硫酸二甲酯粗制品投入蒸发锅内，在真空度达到‑0.1～‑0.08MPa时温度达到120～130℃时，开始受热汽化，随着过程的继续，锅内物料组成变化，蒸发温度逐渐上升，待升至140～145℃左右时，物料已基本蒸完，硫酸与硫酸氢甲酯的残液留在锅内，蒸馏最高温度小于160℃，将汽化后的硫酸二甲酯经水冷器冷却至常温后为液体，进入接收槽，经分析合格后储存，锅内残液含有部分硫酸二甲酯，集中回收残液后可进行重蒸回收其中的硫酸二甲酯，此时回收的二甲酯酸度较高可打至粗制重新反应，经过二次蒸馏处理的残液其酸含量较高，可打至粗制配制氢甲酯用，残液集中回收后，继续投料再进行下一次蒸发；（4）将苯酚与氢氧化钠溶液混合，于5～10℃缓缓加入精制后的硫酸二甲酯，加毕，升温至40～50℃反应15～25h，静置分出油层，用无水氯化钙干燥后减压蒸馏而得茴香醚；（5）先将着色剂溶于水中，按照比例配制着色剂水溶液，再将少量着色剂水溶液加入到淀粉中，搅拌分散均匀后，再加入剩余着色剂水溶液，加热并不断搅拌，直至淀粉全部糊化，将茴香醚按比例倒入，充分混合均匀，同时将木粉、玉米芯粉和向日葵秸秆粉混合均匀加入，充分搅拌后，得到黏稠膏状体，将黏稠膏状体注入模型中加压成形，送入烘箱，于50～60℃烘干，得到蚊香。...

【技术特征摘要】
1.一种基于硫化氢深度加工实现气化粉煤灰高附加值应用的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将煤燃烧后产生的合成气在净化低温甲醇洗工段进行分离，提纯，H2\CO气体进入后续工艺系统，将来自净化装置脱硫/脱碳工段、变换工段、气化装置的H2S进行收集捕捉，以H2S作为原料，生产浓度为98%的硫酸，同时副产过热蒸汽送至蒸汽管网；（2）将二甲醚和H2S生产硫酸装置中的三氧化硫进行合成反应生产硫酸二甲酯粗品；（3）将硫酸二甲酯粗制品投入蒸发锅内，在真空度达到-0.1～-0.08MPa时温度达到120～130℃时，开始受热汽化，随着过程的继续，锅内物料组成变化，蒸发温度逐渐上升，待升至140～145℃左右时，物料已基本蒸完，硫酸与硫酸氢甲酯的残液留在锅内，蒸馏最高温度小于160℃，将汽化后的硫酸二甲酯经水冷器冷却至常温后为液体，进入接收槽，经分析合格后储存，锅内残液含有部分硫酸二甲酯，集中回收残液后可进行重蒸回收其中的硫酸二甲酯，此时回收的二甲酯酸度较高可打至粗制重新反应，经过二次蒸馏处理的残液其酸含量较高，可打至粗制配制氢甲酯用，残液集中回收后，继续投料再进行下一次蒸发；（4）将苯酚与氢氧化钠溶液混合，于5～10℃缓缓加入精制后的硫酸二甲酯，加毕，升温至40～50℃反应15～25h，静置分出油层，用无水氯化钙干燥后减压蒸馏而得茴香醚；（5）先将着色剂溶于水中，按照比例配制着色剂水溶液，再将少量着色剂水溶液加入到淀粉中，搅拌分散均匀后，再加入剩余着色剂水溶液，加热并不断搅拌，直至淀粉全部糊化，将茴香醚按比例倒入，充分混合均匀，同时将木...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲鉴，龙保强，蒲霏嫣，
申请(专利权)人：黔西县黔希煤化工投资有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52