一种焦炉煤气的精脱硫装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种焦炉煤气的精脱硫装置及其方法，属于煤气脱硫技术领域。所述精脱硫装置包括吸附塔、洗涤塔和转化槽，该吸附塔的进气口与煤气进气主管连通，出气口与净煤气出气主管连通；转化槽的进气口通过循环解析气进气管与吸附塔相连通，出气口通过循环解析气出气管与吸附塔相连通；所述的循环解析气进气管上设有加热装置和脱附风机，循环解析气出气管通过解析气外排进气管与洗涤塔相连通。本发明专利技术能有效延长吸附塔的连续工作时间，在防止吸附剂易堵塞、催化剂易中毒的同时，还能提高脱除焦炉煤气、高炉煤气、气化炉煤气中有机硫的效率，降低整个工艺中的能耗。降低整个工艺中的能耗。降低整个工艺中的能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉煤气的精脱硫装置及其方法


[0001]本专利技术属于煤气脱硫
，更具体地说，涉及一种焦炉煤气微晶分子筛精脱硫装置及其方法，该方案同样适用于高炉煤气和气化炉煤气复杂成分的有机硫脱除。

技术介绍

[0002]钢铁工业加热炉和锅炉所用燃气主要来自于炼焦生产的焦炉煤气和高炉冶炼产生的高炉煤气，煤气中硫化物含量决定其燃烧后烟气SO2含量能否达标排放。钢铁联合企业的焦炉煤气经脱硫脱氰后，还含有一定量的H2S和有机硫(二硫化碳、硫氧化碳、硫醇、硫醚、噻吩、甲基硫醇、甲基硫醚等)、以及少量的萘、焦油、苯、氨、氰化氢等；高炉煤气除含有1.5
‑
3.0％的H2、0.2
‑
0.5％的CH4、25
‑
30％的CO、9
‑
12％的CO2、55
‑
60％的N2、0.2
‑
0.4％的O2，还含有30
‑
60mg/Nm3的H2S、80
‑
150mg/Nm3的有机硫(羰基硫、二硫化碳、硫醇和硫醚)和粉尘等。
[0003]现有的焦炉煤气脱硫技术以脱除无机硫为主，很少考虑有机硫的脱除，因而，即使H2S含量达到标准(小于20mg/m3)，也难以保证煤气燃烧后的烟气SO2能够达标排放；高炉煤气因H2S含量低而不脱除。焦炉煤气中的H2S脱除方法较多，目前国内常用的有真空碳酸盐、AS、HPF、PDS法，脱硫后煤气的H2S含量一般≤300mg/Nm3、有机硫含量≯350mg/Nm3。为了贯彻执行钢铁工业大气污染物超低排放标准，减少焦炉煤气、高炉煤气下游用户烟气SO2含量，实行源头治理，需要对焦炉煤气、高炉煤气进行有机硫精脱硫或深度脱硫处理。焦炉煤气精脱硫或深度脱硫包括有机硫和硫化氢的脱除，比较成熟的方法是干法脱硫和有机硫催化加氢转化。干法脱硫工艺种类较多，如氧化工艺、吸附
‑
脱附工艺等，但因煤气中含有焦油、萘、苯、氨、氰化氢等有机物而使脱硫剂存在不同程度的中毒失效，不利于脱硫工艺的连续进行。
[0004]文献[焦炉煤气催化加氢转化精脱硫工艺及生产实践]，介绍了ZnO作为催化剂的焦炉煤气催化加氢转化法精脱硫工艺，该工艺过程中煤气中O2、H2S、焦油、粉尘等组分含量超标可能会引起ZnO催化剂高温失活、寿命缩短及设备堵塞等危害，但文献中并没有提出如何提高精脱硫效率、降低系统能耗和运行成本的有效措施。
[0005]文献[焦炉煤气精脱硫工艺的流程分析]，针对精脱硫过程中所用铁锰催化剂成本高、固废难处理等问题，提出了用中温氧化锌替代铁锰催化剂及原先的一级加氢改为二级加氢流程，属于对铁锰催化剂精脱硫工艺的一种改进，但此类工艺运行成本高、工艺路线长、催化剂更换频繁、对噻吩脱除不理想等难题仍没有得到有效解决。
[0006]经检索，中国专利申请号为201911353163.7的申请案，公开了一种焦炉煤气中有机硫的超深度脱除装置及其脱除工艺，该申请案针对焦炉煤气甲烷化制天然气工艺中，氧化锌脱除有机硫能力弱，提出了一种有机硫超深度脱除装置，该装置在原脱硫工艺中的二级加氢反应器与精脱硫塔前设置钴钼加氢反应器、精脱硫塔后设置超精脱硫塔，虽然能够提升甲烷化过程中催化剂的使用寿命，提升甲烷化工艺稳定性，但并没有涉及微晶分子筛精脱硫工艺以及吸附剂的再生工艺。
[0007]又如，中国专利申请号为201710590574.2的申请案，公开了一种焦炉煤气中有机
硫的脱除方法，其方法是将来自炼焦炉的煤气首先进入粗脱苯单元、采用溶剂萃取的方法脱苯，粗脱苯后的煤气进入粗脱硫单元、采用有机胺、石灰石、氢氧化钙或氧化铁中的至少一种脱硫剂粗脱硫，粗脱硫后的煤气进入水气分离器、用含有分子筛或者活性炭中的至少一种脱除焦炉煤气中的水分，从水气分离器出来的煤气进入含有分子筛类吸附剂的综合净化塔、同时脱除煤气中的芳烃和有机硫化物。该申请案中脱除有机硫的方法主要是过滤吸附，虽然提到了分子筛吸附剂可以再生，但工艺方案中没有体现，也没有说明吸附剂如何再生及有机硫的催化转化。
[0008]又如，中国专利申请号为201810829320.6的申请案，该申请案针对焦炉煤气干法净化工艺中，焦炉气中烯轻、有机硫化物及氧等微量杂质在合成催化剂表面发生放热反应、结碳堵塞催化剂孔道，容易引起催化剂失活的问题，提出了一种焦炉煤气除氧精脱硫方法，包括如下步骤：S1)、换热升温，S2)、预加氢转化和一级加氢转化，S3)、一级脱硫，S4)、二次换热升温，S5)、二级加氢转化，S6)、二级精脱硫。该申请案的本质还是加氢转化，且工艺路线长、能耗高。
[0009]又如，中国专利申请号为201922197621.4的申请案，公开了一种高炉煤气脱硫及再生气预处理系统，包括电加热装置、喷碱塔和吸附塔，吸附塔内装填有净化介质，高炉煤气进入吸附塔后，H2S等无机硫、COS和CS2等有机硫以及杂质被净化介质吸附，得到净高炉煤气；当吸附塔内的净化介质吸附达到饱和时，再生气经过加热后返回吸附塔内，可脱附再生，并能够原位催化转化有机硫为无机硫。该申请案通过对净化介质的吸附和再生，虽然能够提高高炉煤气的净化效果，但煤气中的焦油、萘、粉尘等容易引起吸附剂堵塞，氰化氢等容易引起催化剂中毒的问题仍然没能得到有效的解决。

技术实现思路

[0010]1、要解决的问题
[0011]针对现有技术中，净化介质再生过程中吸附剂易堵塞、催化剂易中毒，从而降低了吸附塔的工作效率的问题，本专利技术提供了一种能够适应焦炉煤气、高炉煤气、气化炉煤气复杂成分的微晶分子筛催化剂有机硫脱除的装置及其方法，采用本专利技术的技术方案，能够有效延长吸附塔的连续工作时间，在提高脱除焦炉煤气、高炉煤气、气化炉煤气中有机硫效率的同时，还能够降低整个工艺中的能耗。
[0012]2、技术方案
[0013]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0014]本专利技术的一种焦炉煤气的精脱硫装置，包括吸附塔和洗涤塔，该吸附塔的进气口与煤气进气主管连通，出气口与净煤气出气主管连通；该精脱硫装置还包括转化槽，所述的转化槽的进气口通过循环解析气进气管与吸附塔相连通，出气口通过循环解析气出气管与吸附塔相连通；所述的循环解析气进气管上设有加热装置和脱附风机，循环解析气出气管通过解析气外排进气管与洗涤塔相连通。
[0015]进一步地，所述的吸附塔设置N个，N≥3；N个吸附塔的进气口分别通过煤气进气支管与煤气进气主管相连通；出气口分别通过净煤气出气支管与净煤气出气主管相连通。
[0016]进一步地，所述的转化槽设置M个，M≥2，M个转化槽并联设置，且转化槽中至少一个作为备用转化槽。
[0017]进一步地，所述的N个吸附塔上均设有解析气进气口和解析气出气口，解析气进气口通过解析气进气管与解析气主管相连通，解析气出气口通过解析气出气管与循环解析气进气管相互连通。
[0018]进一步地，所述的洗涤塔上设有解析气外排出气管、喷淋口和冷凝液排出口，经洗涤后的再生脱附解析气由解析气外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉煤气的精脱硫装置，包括吸附塔(1)和洗涤塔(4)，该吸附塔(1)的进气口与煤气进气主管(11)连通，出气口与净煤气出气主管(14)连通；其特征在于：还包括转化槽(2)，所述的转化槽(2)的进气口通过循环解析气进气管(21)与吸附塔(1)相连通，出气口通过循环解析气出气管(22)与吸附塔(1)相连通；所述的循环解析气进气管(21)上设有加热装置(3)和脱附风机(6)，循环解析气出气管(22)通过解析气外排进气管(41)与洗涤塔(4)相连通。2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气的精脱硫装置，其特征在于：所述的吸附塔(1)设置N个，N≥3；N个吸附塔(1)的进气口分别通过煤气进气支管(12)与煤气进气主管(11)相连通；出气口分别通过净煤气出气支管(13)与净煤气出气主管(14)相连通。3.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气的精脱硫装置，其特征在于：所述的转化槽(2)设置M个，M≥2，M个转化槽(2)并联设置，且转化槽(2)中至少一个作为备用转化槽。4.根据权利要求3所述的一种焦炉煤气的精脱硫装置，其特征在于：所述的N个吸附塔(1)上均设有解析气进气口(15)和解析气出气口(16)，解析气进气口(15)通过解析气进气管(51)与解析气主管(5)相连通，解析气出气口(16)通过解析气出气管(52)与循环解析气进气管(21)相互连通。5.根据权利要求4所述的一种焦炉煤气的精脱硫装置，其特征在于：所述的洗涤塔(4)上设有解析气外排出气管(42)、喷淋口(43)和冷凝液排出口(44)，经洗涤后的再生脱附解析气由解析气外排出气管(42)排出，冷凝液排出口(44)通过循环泵(45)与澄清槽(7)相连通。6.一种焦炉煤气的精脱硫方法，其特征在于：采用权利要求2
‑
5任一项所述的精脱硫装置，其包括以下步骤：步骤一、粗脱硫系统的焦炉煤气进入吸附塔(1)中，吸附剂吸附炉煤气中的无机硫、有机硫及有机杂质，得到净煤气；...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔平，周建峰，凌强，刘厚威，雷昭，刘祥春，赵志刚，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：