一種利用人工煤氣中的H₂S製備濃硫酸的方法

2023-10-06 01:31:04

專利名稱：一種利用人工煤氣中的H2S製備濃硫酸的方法
技術領域：
本發明屬於人工煤氣淨化及化學產品回收技術領域。具體涉及一種利用人工煤氣中的H2S製備濃硫酸的方法。
背景技術：
目前，人工煤氣中脫除吐3的方法，國內外通常是在正壓條件下將人工煤氣在冷凝工序冷卻至20 27°C，冷卻後的人工煤氣經離心式鼓風機加壓至11000 15000Pa，人工煤氣自然升溫至40 47°C，由於人工煤氣溫度不能滿足脫硫工序的要求，故在脫硫工序中設置預冷塔再將人工煤氣經預冷塔預冷到30 35°C後，再進入脫硫塔底部，與脫硫塔頂部噴淋的脫硫循環液逆流接觸，脫除其中的H2S,脫除了的人工煤氣通過加壓進入後續工序，吸收了的脫硫循環液從脫硫塔塔底流出，進入反應槽，然後由脫硫液循環泵送入再生塔，與同時送入再生塔底的壓縮空氣自下而上並流接觸，氧化再生，氧化再生後的脫硫循環液由再生塔上部自流進入脫硫塔頂部進行循環噴淋；氧化再生所產生的含氨再生尾氣直接放散排入大氣。再生塔中生成的硫泡沫自流入硫泡沫槽，澄清分層，經壓濾機或離心機得到硫膏，或經熔硫釜生產低品質的硫磺。上述工藝脫硫效率低，淨化後的人工煤氣中H2S含量難以達到20mg/Nm3以下；溫度變化無序、能耗大；脫硫工序正壓條件下操作，人工煤氣及其中有毒化學物質的洩漏量大；含氨再生尾氣直接排入大氣，汙染環境；硫膏、硫磺產品質量差，無法資源化利用。

發明內容
本發明的目的是提供一種脫硫效率高、溫度變化有序、能耗低、汙染小、再生尾氣處理無害化的的利用人工煤氣中的製備濃硫酸的方法。為實現上述目的，本發明採用的技術方案是在負壓狀態下將人工煤氣在冷凝工序中冷卻至20 27°C，將冷卻後的人工煤氣送入脫硫塔底部，與脫硫塔頂部噴淋的脫硫循環液逆流接觸，脫除其中的H2S;脫除了的人工煤氣通過鼓風機加壓進入後續工序，吸收了 H2S的脫硫循環液送入再生塔，與送入再生塔底部的壓縮空氣自下而上並流接觸，氧化再生；氧化再生後的脫硫循環液由再生塔上部自流進入脫硫塔頂部，循環噴淋；再生塔中生成的硫泡沫自流入硫泡沫槽，澄清分層，分層後的硫泡沫經熔硫釜生成熔融的液體硫磺。將熔融的液體硫磺送入濃硫酸製備系統，採取兩次轉化和兩次吸收工藝流程，製得濃硫酸。脫硫循環液氧化再生時所產生的含氨再生尾氣由再生塔的頂部排至負壓人工煤氣管道。所述的人工煤氣是指由煤或焦炭或重油經乾餾或汽化或裂解所製得的氣體，人工煤氣為焦爐煤氣或為發生爐煤氣或為水煤氣。由於採用上述技術方案，本發明具有以下特點1、由於本發明採用負壓條件下利用人工煤氣中的製備濃硫酸工藝，該工藝設置在人工煤氣化學產品回收淨化工藝流程中的冷凝工序之後與鼓風加壓工序的鼓風機之前，人工煤氣溫度較低，僅20 27°C，取消了通常正壓條件下人工煤氣脫除工序中設置的預冷塔，簡化了工藝流程，不僅使溫度變化有序，能耗低，而且脫硫效率高，淨化後的人工煤氣中含量達到20mg/Nm3以下。2、由於本發明採用負壓條件下利用人工煤氣中的製備濃硫酸工藝，該工藝設置在人工煤氣化學產品回收淨化工藝流程中的冷凝工序之後與鼓風加壓工序的鼓風機之前，工藝過程為負壓條件下操作，消除了工藝過程中人工煤氣及其中有毒化學物質的洩漏，汙染小。3、由於本發明採用負壓條件下利用人工煤氣中的製備濃硫酸工藝，該工藝脫硫循環液再生過程中再生塔產生的含氨再生尾氣少，可由再生塔頂部排至脫硫塔人工煤氣入口負壓管道，混入人工煤氣中，消除了含氨再生尾氣對大氣的汙染。4、由於本發明採用負壓條件下利用人工煤氣中的製備濃硫酸工藝，該工藝生產的熔融的液體硫磺送入濃硫酸製備系統，採取兩次轉化和兩次吸收工藝流程，製得濃硫酸硫資源得到科學合理利用。5、由於本發明採用負壓條件下利用人工煤氣中的製備濃硫酸工藝，濃硫酸製備系統生產濃硫酸的同時，可生產飽和水蒸汽，供熔硫釜生產熔融的液體硫磺使用，廢熱得到回收利用。因此，本發明在負壓條件下操作，人工煤氣及其中有毒化學物質的洩漏量小，汙染小；脫硫效率高，溫度變化有序、能耗低；再生尾氣無害化；熔融的液體硫磺直接生產濃硫酸，硫資源得到科學合理利用。


圖1為本發明的一種工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步描述，並非對其保護範圍的限制實施例一種利用人工煤氣中的製備濃硫酸的方法，所述的人工煤氣是指由煤或焦炭或重油經乾餾或汽化或裂解所製得的氣體，人工煤氣為焦爐煤氣或為發生爐煤氣或為水煤氣。該方法的工藝如圖1所示在負壓狀態下將人工煤氣在冷凝工序中冷卻至20 27°C，將冷卻後的人工煤氣送入脫硫塔2底部，與脫硫塔2頂部噴淋的脫硫循環液逆流接觸，脫除其中的H2S ；脫除了的人工煤氣通過鼓風機1加壓進入後續工序，吸收了 H2S的脫硫循環液送入再生塔3，與送入再生塔3底部的壓縮空氣自下而上並流接觸，氧化再生；氧化再生後的脫硫循環液由再生塔3上部自流進入脫硫塔2頂部，循環噴淋；再生塔3中生成的硫泡沫自流入硫泡沫槽4，澄清分層，分層後的硫泡沫經熔硫釜6生成熔融的液體硫磺。脫硫循環液氧化再生時所產生的含氨再生尾氣由再生塔3的頂部排至負壓人工煤氣管道。將熔融的液體硫磺送入濃硫酸製備系統5，採取兩次轉化和兩次吸收工藝流程，製得濃硫酸熔融的液體硫磺經助濾泵送入機械過濾器得精製液體硫磺自流到精硫槽，用精硫泵將精製液體硫磺送到焚硫爐內焚燒。焚燒所需的空氣經空氣過濾器過濾後，由鼓風機送入乾燥塔用95 98. 5%的硫酸乾燥後進入焚硫爐。出焚硫爐的高溫二氧化硫爐氣進入廢熱蒸汽鍋爐換熱生產飽和水蒸汽，二氧化硫爐氣溫度從900 1300°C降至400 450°C，進入轉化器的第一段進行轉化反應；廢熱蒸汽鍋爐生產的飽和水蒸汽供熔硫釜生產熔融的液體硫磺使用。400 450°C的二氧化硫爐氣經轉化器的第一段反應後溫度升至550 650°C。550 650°C的二氧化硫爐氣經一段水汽加熱器換熱降溫至400 480°C，進入轉化器的第二段進行轉化反應生成三氧化硫爐氣。三氧化硫爐氣進入第II換熱器換熱，降溫至400 460°C，進入轉化器的第三段進行轉化反應後進入第III換熱器換熱，再進入空氣加熱器後，三氧化硫爐氣溫度降至160 185°C進入第一吸收塔底部。三氧化硫爐氣中的三氧化硫在第一吸收塔內被95% 98. 5%的硫酸吸收得到濃硫酸。第一吸收塔排出的爐氣一部分經過塔頂的纖維除霧器除去酸沫、酸霧後再依次通過第III換熱器、第II換熱器的殼程與轉化器的第二段、轉化器的第三段出來的的三氧化硫爐氣換熱；一部分爐氣被加熱至350 420°C左右進入轉化器的第四段進行第二次轉化；出轉化器的第四段的爐氣經二段水汽加熱器換熱降溫後再經過三氧化硫冷卻器降溫至150 180°C進入第二吸收塔內被95% 98. 5%的硫酸吸收得到濃硫酸。由本具體實施方式
可以看出1、由於本具體實施方式
採用負壓條件下利用人工煤氣中的H2S製備濃硫酸工藝，該工藝設置在人工煤氣化學產品回收淨化工藝流程中的冷凝工序之後，鼓風加壓工序的鼓風機1之前，人工煤氣溫度較低，僅20 27°C，取消了通常正壓條件下人工煤氣脫除H2S工序中設置的預冷塔，簡化了工藝流程，不僅使溫度變化有序，能耗低，而且脫硫效率高，淨化後的人工煤氣中含量達到20mg/Nm3以下。2、由於本具體實施方式
採用負壓條件下利用人工煤氣中的製備濃硫酸工藝，該工藝設置在人工煤氣化學產品回收淨化工藝流程中的冷凝工序之後，鼓風加壓工序的鼓風機1之前，工藝過程為負壓條件下操作，消除了工藝過程中人工煤氣及其中有毒化學物質的洩漏，汙染小。3、由於本具體實施方式
採用負壓條件下利用人工煤氣中的製備濃硫酸工藝，該工藝脫硫循環液再生過程中再生塔3產生的含氨再生尾氣少，可由再生塔3頂部排至脫硫塔2人工煤氣入口負壓管道，混入人工煤氣中，消除了含氨再生尾氣對大氣的汙染。4、由於本具體實施方式
採用負壓條件下利用人工煤氣中的製備濃硫酸工藝，該工藝生產的熔融的液體硫磺送入濃硫酸製備系統5，採取兩次轉化和兩次吸收工藝流程，製得濃硫酸硫資源得到科學合理利用。5、由於本具體實施方式
採用負壓條件下利用人工煤氣中的製備濃硫酸工藝，濃硫酸製備系統5生產濃硫酸的同時，可生產飽和水蒸汽，供熔硫釜生產熔融的液體硫磺使用，廢熱得到回收利用。因此，本具體實施方式
在負壓條件下操作，人工煤氣及其中有毒化學物質的洩漏量小，汙染小；脫硫效率高，溫度變化有序、能耗低；再生尾氣無害化；熔融的液體硫磺直接生產濃硫酸，硫資源得到科學合理利用。
權利要求
1.一種利用人工煤氣中的製備濃硫酸的方法，在負壓狀態下將人工煤氣在冷凝工序中冷卻至20 27°C，其特徵在於將冷卻後的人工煤氣送入脫硫塔[2]底部，與脫硫塔[2]頂部噴淋的脫硫循環液逆流接觸，脫除其中的；脫除了的人工煤氣通過鼓風機[1]加壓進入後續工序，吸收了的脫硫循環液送入再生塔[3]，與送入再生塔[3]底部的壓縮空氣自下而上並流接觸，氧化再生；氧化再生後的脫硫循環液由再生塔[3]上部自流進入脫硫塔[2]頂部，循環噴淋；再生塔[3]中生成的硫泡沫自流入硫泡沫槽W]，澄清分層，分層後的硫泡沫經熔硫釜[6]生成熔融的液體硫磺；將熔融的液體硫磺送入濃硫酸製備系統[5]，採取兩次轉化和兩次吸收工藝流程，製得濃硫酸；脫硫循環液氧化再生時所產生的含氨再生尾氣由再生塔[3]的頂部排至負壓人工煤氣管道。
2.根據權利要求1所述的一種利用人工煤氣中的製備濃硫酸的方法，其特徵在於所述的人工煤氣是指由煤或焦炭或重油經乾餾或汽化或裂解所製得的氣體，人工煤氣為焦爐煤氣或為發生爐煤氣或為水煤氣。
全文摘要
本發明具體涉及一種利用人工煤氣中的H2S製備濃硫酸的方法，在負壓狀態下將人工煤氣冷卻至20～27℃，將冷卻後的人工煤氣送入脫硫塔[2]底部，與脫硫塔[2]頂部噴淋的脫硫循環液逆流接觸，脫除其中的H2S；吸收了H2S的脫硫循環液送入再生塔[3]，與送入再生塔[3]底部的壓縮空氣自下而上並流接觸，氧化再生，生成的硫泡沫自流入硫泡沫槽[4]，澄清分層後經熔硫釜[6]生成熔融的液體硫磺；將熔融的液體硫磺送入濃硫酸製備系統[5]，採取兩次轉化和兩次吸收工藝流程，製得濃硫酸。本發明在負壓條件下操作，人工煤氣及其中有毒化學物質的洩漏量小，汙染小，脫硫效率高，溫度變化有序，能耗低，再生尾氣無害化，熔融的液體硫磺能直接生產濃硫酸。
文檔編號B01D53/52GK102381688SQ20111026239
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者何選明, 常紅兵, 李文兵, 梁玉河, 王光華, 王晴東, 錢紅輝 申請人:武漢科技大學