CN101457162A - 以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工技术领域，涉及以氨为碱源的湿式吸收法煤气脱硫脱氰工艺，其特征在于：以煤气中的氨为碱源，采用脱硫富液加压水解脱氰和加压脱酸技术方法，由煤气脱硫、富液脱氰、富液脱酸、蒸氨和硫磺回收等工序组成。本发明是一种以氨为碱源的湿式吸收法煤气脱硫脱氰工艺，以煤气中的氨为碱源，采用脱硫富液加压水解脱氰和加压脱酸技术方法，以满足净煤气能达到“焦化行业准入标准”的要求、不产生二次污染、操作简单、能获得高纯度硫磺。

Description

以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺
技术领域
本发明属于化工技术领域，涉及以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺。
背景技术
目前，国内在焦炉煤气现有的脱硫脱氰工艺中，湿式氧化法大多采用以氨为碱源的HPF法，湿式吸收法则采用以氨为碱源的氨硫循环洗涤法，即AS法。生产实践表明，这两种工艺各自存在不同的问题。HPF法的主要问题是废液难以处理、再生塔顶尾气中的氨损失多、污染大气、硫膏质量差、销售困难等问题。AS法则存在脱硫效率低、净煤气不能满足焦化行业准入条件要求、工艺条件要求苛刻、影响正常操作的因素复杂、操作技术要求高、设备腐蚀和堵塞严重等问题。因此，有必要开发出一种新的脱硫脱氰工艺，以求彻底解决上述存在的问题。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为焦炉煤气脱硫脱氰提供一种脱硫效率能满足国家在“焦化企业准入条件”中对焦炉煤气含硫化氢的要求、脱硫工艺本身不产生二次污染、所得产品产量高、质量好，工艺耗能低、投资省、流程短、易操作的工艺流程。
本发明以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺内容简述：
本发明以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺，其特征在于：是以煤气中的氨为碱源，采用脱硫富液加压水解脱氰和加压脱酸技术方法，由煤气脱硫、富液脱氰、富液脱酸、蒸氨和硫磺回收工序组成：
(1)煤气脱硫：温度22～25℃、硫化氢含量6～8g/m3的焦炉煤气进入脱硫塔，与含氨8～10g/L的吸收液逆流接触，富液从塔底用泵抽送至再生工序；氨水脱硫过程为放热反应，为保持脱硫全过程的低温操作，在脱硫塔中部设置有再冷却装置，以使脱硫塔后的焦炉煤气中的硫化氢含量达到20mg/m3；
(2)富液脱氰：吸收了硫化氢的富液进入富液槽，用高压泵加压，再与脱酸塔底的热贫液换热至130～140℃后进入脱氰塔，富液在脱氰塔中停留1h，用1MPa的蒸汽加热水解，氰化氢含量降至0.2g/L以下的脱氰富液进入脱酸塔；
(3)富液脱酸：130～140℃的富液经过脱氰后进入脱酸塔中段，塔底设再沸器加热，并往脱酸塔底吹入直接蒸汽，富液中的硫化氢和二氧化碳等酸性气体由塔顶逸出，经分水器分离，酸性气体从分水器顶部逸出，送硫回收装置生产高纯度硫磺；将8％～10％不经预热的冷富液从脱酸塔顶部送入，以吸收酸性气体中的氨，塔底贫液经换热、冷却后用泵送回煤气脱硫工序循环使用；脱酸塔在0.4～0.5MPa的压力下操作，塔顶温度为30～40℃，脱酸贫液中的硫化氢含量维持在0.2g/L；
(4)蒸氨：抽出10％的脱硫液和剩余氨水一起送至蒸氨塔处理，蒸氨塔顶的氨汽返回脱硫塔前的煤气管道中，塔底的蒸氨废水经换热、冷却后送至酚氰废水处理装置；
(5)硫回收：采用常规的克劳斯装置生产出纯度99.9％的优质硫磺，硫回收率可达97％，克劳斯装置的尾气能兑入负压***的煤气管道中。
本发明以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺，是以煤气中的氨为碱源，采用脱硫富液加压水解脱氰和加压脱酸技术方法，以满足净煤气能达到“焦化行业准入标准”的要求、不产生二次污染、操作简单、能获得高纯度硫磺。
附图说明
图1是以氨为碱源的湿式吸收法煤气脱硫新工艺示意图
图2是以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫工序流程图
具体实施方式
本发明以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺是这样实现的，下面结合附图做具体说明。见图1、图2，以氨为碱源的湿式吸收法煤气脱硫脱氰工艺，是以煤气中的氨为碱源，采用脱硫富液加压水解脱氰和加压脱酸技术方法，由煤气脱硫、富液脱氰、富液脱酸、蒸氨和硫磺回收等工序组成。
(1)煤气脱硫工序。温度22～25℃、硫化氢含量6～8g/m3的焦炉煤气进入脱硫塔，与含氨8～10g/L的吸收液逆流接触，富液从塔底用泵抽送至再生工序。氨水脱硫过程为放热反应，为了保持脱硫全过程的低温操作，在脱硫塔中部设置有再冷却装置，以使脱硫塔后的焦炉煤气中的硫化氢含量达到20mg/m3的水平。
(2)富液脱氰工序。吸收了硫化氢的富液进入富液槽，用高压泵加压，再与脱酸塔底的热贫液换热至130～140℃后进入脱氰塔，富液在脱氰塔中停留1h，用1MPa的蒸汽加热水解，氰化氢含量降至0.2g/L以下的脱氰富液进入脱酸塔。
(3)富液脱酸工序。130～140℃的富液经过脱氰后进入脱酸塔中段，塔底设再沸器加热，并往脱酸塔底吹入直接蒸汽，富液中的硫化氢和二氧化碳等酸性气体由塔顶逸出，经分水器分离，酸性气体从分水器顶部逸出，送硫回收装置生产高纯度硫磺。由于酸性气体中所含的氨不利于硫磺的回收。为降低酸性气体中的含氨量，一般是将8％～10％不经预热的冷富液从脱酸塔顶部送入，以吸收酸性气体中的氨。塔底贫液经换热、冷却后用泵送回煤气脱硫工序循环使用。脱酸塔在0.4～0.5MPa的压力下操作，塔顶温度为30～40℃。要求脱酸塔尽可能地脱除酸性气体，以确保脱酸贫液中的硫化氢含量维持在0.2g/L，从而提高煤气的脱硫效率。
(4)蒸氨工序。脱硫液在循环过程中因累积硫氰酸盐和硫代硫酸盐等杂质盐类而使脱硫效率下降和引起设备腐蚀，必须抽出10％的脱硫液和剩余氨水一起送至蒸氨塔处理，蒸氨塔顶的氨汽返回脱硫塔前的煤气管道中，塔底的蒸氨废水经换热、冷却后送至酚氰废水处理装置。
(5)硫回收工序。由于脱酸塔顶逸出的酸性气体中含有少量的氰化氢和氨，而硫化氢和二氧化碳则占90％以上。因此，完全可以采用常规的克劳斯装置生产出纯度99.9％的优质硫磺，硫回收率可达97％。克劳斯装置的尾气可兑入负压***的煤气管道中。
本发明以氨为碱源的湿式吸收法煤气脱硫脱氰工艺的特点是：(1)在焦炉煤气中的二氧化碳含量为硫化氢的5～10倍时，以氨为碱源的吸收液在脱硫塔内可尽可能多地吸收硫化氢，而少吸收二氧化碳。故脱硫塔的设计应尽可能做到传质面积大、高气速和接触时间短，使液相以滴状分布，有利于选择性吸收硫化氢。
(2)在脱酸塔前设置脱硫富液的预脱氰装置，用加压水解可使脱硫富液中的氰化氢含量降低到0.2g/L以下。其目的之一是提高煤气的脱氰效率，使塔后煤气中的氰化氢含量<200mg/m3，其次是降低脱硫富液的腐蚀性，使脱酸在压力下的操作得以实现。
(3)采用压力下脱酸，不仅能提高脱酸塔的脱酸效率，而且可使脱硫富液中的酸性气体与氨能较好地分离，以保证脱酸贫液中的硫化氢含量<0.2g/L，并可提高脱硫塔的脱硫效率，使脱硫塔后煤气中的硫化氢含量满足“焦化企业准入条件”的要求，还可使酸性气体中的含氨量维持在较低水平，有利于克劳斯装置的正常操作。
(4)酸性气体在硫回收装置中能生产出高纯度硫磺，克劳斯装置的尾气可回兑到焦炉煤气的负压***中，整个脱硫***无废液产生，也不会产生二次污染。
本发明以氨为碱源的湿式吸法脱硫脱氰装置应放置在鼓风机前进行负压操作，可使整个煤气净化***的流程达到最短，温度梯度的变化更合理。该工艺采用氨为碱源，不使用催化剂。脱硫富液的加压水解脱氰和加压脱酸可提高脱酸效率，还可大幅度提高煤气的脱硫脱氰效率，生产的硫磺纯度高、质量好，且流程简单，无二次污染，是理想的焦炉煤气脱硫脱氰工艺。

Claims (6)

1、一种以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺，其特征在于以煤气中的氨为碱源，采用脱硫富液加压水解脱氰和加压脱酸技术方法，由煤气脱硫、富液脱氰、富液脱酸、蒸氨和硫磺回收工序组成。
2、根据权利要求1所述的以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺，其特征在于所述的煤气脱硫：温度22～25℃、硫化氢含量6～8g/m3的焦炉煤气进入脱硫塔，与含氨8～10g/L的吸收液逆流接触，富液从塔底用泵抽送至再生工序；氨水脱硫过程为放热反应，为保持脱硫全过程的低温操作，在脱硫塔中部设置有再冷却装置，以使脱硫塔后的焦炉煤气中的硫化氢含量达到20mg/m3。
3、根据权利要求1所述的以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺，其特征在于：所述的富液脱氰：吸收了硫化氢的富液进入富液槽，用高压泵加压，再与脱酸塔底的热贫液换热至130～140℃后进入脱氰塔，富液在脱氰塔中停留1h，用1MPa的蒸汽加热水解，氰化氢含量降至0.2g/L以下的脱氰富液进入脱酸塔。
4、根据权利要求1所述的以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺，其特征在于：所述的富液脱酸：130～140℃的富液经过脱氰后进入脱酸塔中段，塔底设再沸器加热，并往脱酸塔底吹入直接蒸汽，富液中的硫化氢和二氧化碳等酸性气体由塔顶逸出，经分水器分离，酸性气体从分水器顶部逸出，送硫回收装置生产高纯度硫磺；将8％～10％不经预热的冷富液从脱酸塔顶部送入，以吸收酸性气体中的氨，塔底贫液经换热、冷却后用泵送回煤气脱硫工序循环使用；脱酸塔在0.4～0.5MPa的压力下操作，塔顶温度为30～40℃，脱酸贫液中的硫化氢含量维持在0.2g/L。
5、根据权利要求1所述的以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺，其特征在于：所述的蒸氨：抽出10％的脱硫液和剩余氨水一起送至蒸氨塔处理，蒸氨塔顶的氨汽返回脱硫塔前的煤气管道中，塔底的蒸氨废水经换热、冷却后送至酚氰废水处理装置。
6、根据权利要求1所述的以氨为碱源的湿式吸收法焦炉煤气脱硫脱氰工艺，其特征在于：所述的硫回收：采用常规的克劳斯装置生产出纯度99.9％的优质硫磺，回收率可达97％，克劳斯装置的尾气能兑入负压***的煤气管道中。
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