本发明专利技术一种低能耗、生产操作简单、生产效率高、吸附剂使用寿命长的焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺，原料气经过压缩、冷冻分离、除焦油、净化、抽真空脱硫脱碳、压缩精脱硫、提纯一系列工序后完成加工；本发明专利技术通过设置冷冻分离和除焦油工序出去原料气中的重组分，保证了后续工序中吸附剂的正常工作，其中净化工序中采取两次净化，脱除原料气中的重组分，控制露点温度和水的含量，在脱硫脱碳的工序中采用抽真空，彻底脱除硫组分，具有操作简单、生产效率高、能耗低、吸附剂使用寿命长、经济效益高、实用价值大的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变压吸附法气体分离
，尤其涉及一种能耗低、安全性高、吸附 剂寿命长且再生完全的焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺。
技术介绍
焦炉煤气资源化利用是国家一项重大的技术经济政策，对提高资源利用效率、发 展循环经济、建设节约型社会具有十分重要的意义。但是，焦炉煤气中含有大量的硫，其中 主要是以硫化氢的形式存在。硫化氢如果燃烧或者直接排放到大气中会污染环境，因此实 际在生产中，要对焦炉煤气脱硫处理。目前常用的焦炉煤气脱硫方法有湿法脱硫、干法脱硫和变压吸附脱硫，但干法脱 硫处理量小、脱硫的精度低、废弃脱硫剂处理困难、不适合硫化物含量较高的焦炉煤气； 湿法脱硫的脱硫液昂贵、投资较大、脱硫液毒性较大、对设备材质要求较高、废弃脱硫液处 理困难，易造成二次污染；而变压吸附脱硫则往往由于原料气在进入变压脱硫设备前净化 不彻底，尤其是原料气中的水份含量较大，在进入变压脱硫装置后，原料气中的水份易与硫 化氢发生还原反应生成单质硫堵塞吸附剂，影响吸附效果，造成脱硫不彻底；另外，由于硫 化氢具有很强的极性，现有的工艺中硫化氢解吸的时间较长，在吸附塔内停留的时间较长， 容易在吸附塔内发生反应，造成吸附剂再生困难，吸附剂的使用寿命较短，设备运行成本较 大，给企业运行增加了负担。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种能耗低、安全性高、吸附剂 使用寿命长且再生完全的焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺。本专利技术的目的是这样实现的一种焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺，其包括以下步骤步骤1、压缩将焦炉煤气通过压缩机加压，使原料气的压力达到0. 58Mpa ；步骤2、冷冻分离将步骤1压缩后的原料气送入冰机，使原料气温度降至0 5°C，脱 除原料气中的重组分杂质；步骤3、除焦油将步骤2冷冻分离后的原料气送入除油塔，脱除原料气中的焦油； 步骤4、净化将步骤3处理后的原料气依次送入第一级TSA装置的除油塔和第二级 TSA装置的预处理塔，进行两次净化，精脱除步骤3处理后的原料气中的焦油、苯、萘以及 其他重组分杂质及部分硫化氢，其中控制第一级TSA装置的出口原料气露点温度为-45 -35°C、第二TSA装置的出口原料气露点温度为-60 -50°C，同时控制第二 TSA装置的出口 原料气中水份在25ppm以下；步骤5、抽真空脱硫脱碳将步骤4处理后的原料气通入PSA-S/R装置，同时采用 真空泵对PSA-S/R装置吸附塔抽真空，使PSA-S/R装置吸附塔内的压力在30秒内达 到-0. 085Mpa,并且至少保持120秒，脱除原料气中的HCN、C2、C02、H2S、NH3、NO、有机硫以及大部分CH4、CO、N2，得到半成品气；步骤6、压缩精脱硫将步骤5得到的半成品气压缩，压力达到1. 30Mpa进入干法精脱 硫装置，使微量的硫化氢气体完全脱除，并且进一步脱除半成品气中的CH4、C0、N2 ；步骤7、提纯将步骤6压缩精脱硫后得到的半成品气通入PSA制氢装置，得到氢气，并 对氢气进行提纯，使氢气纯度达到99. 99%。所述的步骤1中的压缩机为螺杆压缩机。所述的步骤2的冷冻分离脱除的重组分杂质包括高碳烃、萘、苯。所述的步骤2冷冻分离所用的冰机的冷载体为乙二醇。所述的步骤3除焦油中的除油塔的填料为焦炭，且整个除油塔为一层填料。所述的步骤3的除焦油是指将步骤2冷冻分离后的原料气中的焦油脱除至少80%。本专利技术与现有技术相比有以下的优点1)本专利技术焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺中设置冷冻分离和除焦油工序，其中冷冻 分离工序能很好的脱除原料气中的萘、苯、等重组分杂质，保证了后续工序中吸附剂的正常 工作；除焦油工序采用除油塔，且除油塔的填料为焦炭，这样能很好的脱除原料气中的焦油 等油质组分，能脱除80%的焦油，保证了后续工序中吸附剂的正常工作；2)本专利技术焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺中对原料气设置两级净化，彻底脱除原料 气中的焦油、苯、萘、水等重组分杂质；有效的保护了下一工序的吸附剂；并且控制净化后 原料气的露点温度为-60 -50°C、水份含量在25ppm以下，这样减少了进入下一工序的水 分，进而避免了水分与硫化氢发生还原反应生成单质硫堵塞吸附剂，使吸附的效果更好更 彻底，吸附剂再生完全，进而使吸附剂的使用寿命更长，有效的较低了企业的运营成本；3)本专利技术焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺中在PSA-S/R装置上连通真空泵，对 PSA-S/R装置抽真空，这样使极性强的硫化氢分子在短时间内解吸，减少硫化氢在装置内停 留的时间和发生氧化还原反应的机率，减少单质硫的生成，进而避免了因硫化氢发生还原 反应生成单质硫堵塞吸附剂，使吸附剂的再生更完全，进而使吸附剂的使用寿命更长，有效 的较低了企业的运营成本；另外，本专利技术焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺还具有操作简单、生产效率高、能耗低 的优点，具有很高的经济效益和实用价值。附图说明图1为本专利技术焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺的工艺流程图。图2为本专利技术焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺的框架图。图中1、压缩机 2、冰机 3、除油塔 4、第一级TSA装置 5、第二级TSA装置 6、PSA-S/R装置7、干法精脱硫装置8、PSA制氢装置9、真空泵。具体实施例方式现结合具体实施例对本专利技术进行进一步说明。如图1和图2所示，一种焦炉煤气变压吸附抽真空脱硫工艺，其包括以下步骤 步骤1、压缩将焦炉煤气通过压缩机1加压，使原料气的压力达到0. 58Mpa ；步骤2、冷冻分离将步骤1压缩后的原料气送入冰机2，使原料气温度降至0 5°C，脱除原料气中的重组分杂质；步骤3、除焦油将步骤2冷冻分离后的原料气送入除油塔3，脱除原料气中的焦油； 步骤4、净化将步骤3处理后的原料气依次送入第一级TSA装置4的除油塔和第二级 TSA装置5的预处理塔，进行两次净化，精脱除步骤3处理后的原料气中的焦油、苯、萘以及 其他重组分杂质及部分硫化氢，其中控制第一级TSA装置4的出口原料气露点温度为-45 -35°C、第二 TSA装置5的出口原料气露点温度为-60 _50°C，同时控制第二 TSA装置5 的出口原料气中水份在25ppm以下；步骤5、抽真空脱硫脱碳将步骤4处理后的原料气通入PSA-S/R装置6，同时采用真空 泵9对PSA-S/R装置6的吸附塔抽真空，使PSA-S/R装置6的吸附塔内的压力在30秒内达 到-0. 085Mpa,并且至少保持120秒，脱除原料气中的HCN、C2、C02、H2S、NH3、NO、有机硫以及 大部分CH4、CO、N2，得到半成品气；步骤6、压缩精脱硫将步骤5得到的半成品气用往复压缩机压缩，压力达到1. 30Mpa 进入干法精脱硫装置7，使微量的硫化氢气体完全脱除，并且进一步脱除半成品气中的CH4、 CO、N2 ；步骤7、提纯将步骤6压缩精脱硫后得到的半成品气通入PSA制氢装置8，得到氢气， 并对氢气进行提纯，使氢气纯度达到99. 99%。所述的步骤1中的压缩机1为螺杆压缩机。所述的步骤2的冷冻分离脱除的重组分杂质包括高碳烃、萘、苯。所述的步骤2冷冻分离所用的冰机2的冷载体为乙二醇。所述的步骤3除焦油中的除油塔3的填料为焦炭，且整个除油塔3为一层填料。所述的步骤3的除焦油是指将步骤2冷冻分离后的原料气中的焦油脱除至少80本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李志越，宁红军，粟莲芳，高红军，朱俊勇，常立利，
申请(专利权)人：平顶山市三源制氢有限公司，
类型：发明
国别省市：
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