一種焦爐煤氣的脫硫脫氰新工藝的製作方法
2023-09-19 23:37:05 2
專利名稱：一種焦爐煤氣的脫硫脫氰新工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種焦爐煤氣的脫硫脫氰工藝。
目前，國內各大型焦化廠的煤氣脫硫均採用較先進的A.S法和常規的A.D.A法，A.S法工藝複雜、設備及材質要求嚴格、投資大，而且脫硫塔後煤氣中H2S含量仍然很高，難以達到城市煤氣的質量要求，A.D.A法脫硫是以鈉為鹼源，耗量較大，投資也很大，因此，運行費用也很高。
中小型焦爐煤氣脫硫脫氰原採用單一的苦味酸(三硝基苯酚)作為催化劑，脫硫效率始終徘徊在70％左右，脫硫塔後煤氣H2S含量始終不能達標，而且設備腐蝕嚴重。
本發明的目的是提供一種焦爐煤氣的脫硫脫氰新工藝，該工藝在不改變原有工藝條件的前提下，用投資少、催化活性好、脫硫脫氰效率高的OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)為複合型催化劑，脫除焦爐煤氣中的H2S和HCN，脫硫效率大於99.5％，脫氰效率大於98％。
本發明的技術方案是一種焦爐煤氣的脫硫脫氰新工藝，其焦爐煤氣經初冷、電捕焦油、鼓風加壓後進入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運行，在OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)為複合型催化劑的作用下，通過化學吸收反應、催化化學反應、催化再生氧化反應脫除硫化氫和氰化氫。
本發明進一步的技術方案是一種焦爐煤氣的脫硫脫氰新工藝，其焦爐煤氣經初冷、電捕焦油、鼓風加壓後進入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運行，在OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)為複合型催化劑的作用下，通過化學吸收反應、催化化學反應、催化再生氧化反應脫除硫化氫和氰化氫；所述脫硫液再進行提鹽，提取硫氰酸銨和硫代硫酸銨。
焦爐煤氣中的H2S和HCN在呈氣態時並不發生反應，當H2S溶於水中則發生二級離解25℃時，K1＝9.1×10-725℃時，K2＝1.0×10-15K1》K2，故溶液中H2S主要以HS-形式存在，溶液呈弱酸性。因此用鹼溶液便可有效吸收H2S氣體。氨易溶於水，溶液為弱鹼性，可與HS-反應生成NH4HS。HCN易溶於水，在與脫硫液接觸時，與其中的NH4+反應生成NH4CN。OMC是以鈷為中心離子的酞菁系高分子化合物，它與苦味酸一樣都具有攜氧作用和氧化還原作用，在脫硫過程中由氧化態逐步變為還原態，在再生過程中與空氣中氧接觸後呈氧化態。溶液中硫化物經催化氧化反應恢復成NH4OH繼續脫硫脫氰，同時還伴有一些副反應發生，其主要化學反應如下1.H2S、HCN的吸收反應
2.催化氧化反應
3.副反應
在H2S的兩步電離中，第二步電離平衡常數遠小於第一步的平衡常數，而催化氧化脫硫方法使用的催化劑的作用主要是降低H2S第二步電離的活化能，加快電離速度，而促進吸收反應。
OMC由於其特殊的化學結構式，而具有很強的攜氧能力，使S2-極易被氧化為單質S或多硫化物，使溶液中CN-快速與(NH4)2Sx反應生成非催化毒物CNS-，解決了CN-對催化劑的中毒問題。
在脫硫脫氰過程中，HCN的吸收反應極快，而多硫化銨的生成較為緩慢，苦味酸催化反應生成的硫磺顆粒極細小，有利於提高硫的溶解速度，從而加快多硫化銨的生成反應。
本發明的優點是1.本發明不改變原有工藝條件，以煤氣中的氨為鹼源，OMC(磺化聚酞菁鑽)--苦味酸(三硝基苯酚)為脫硫複合催化劑。
2.苦味酸(三硝基苯酚)在OMC(磺化聚酞菁鈷)脫硫脫氰過程中起助催化劑作用，苦味酸(三硝基苯酚)能促使溶液中的懸浮硫轉化為單質硫，易於生成多硫化銨，因此，對脫氰特別有利。
3.本發明的脫硫廢液經過進一步加工可以提取市場暢銷的NH4CNS產品，煤氣中HCN的資源得到了充分有效的利用，還可以進一步提取(NH4)2S2O3產品，獲得較好的經濟效益。
4.本發明充分利用煤氣中NH3來脫除酸性氣體H2S、HCN，不必加鹼，節省運行費用，與萘醌法比較減輕了對設備的腐蝕。
5.本發明操作溫度在30--40℃時，仍具有很高的脫硫脫氰效率，毋需製冷強制冷卻煤氣，能耗低。
6.本發明採用OMC--苦味酸複合催化劑，綜合發揮OMC及苦味酸各自的作用，獲得最佳的脫硫脫氰效果，不但脫硫效率達到99％以上，尤其是脫氰效果也高達98--99％，為其它催化劑所不及。
7.本發明的操作彈性大，生產實踐表明，當煤氣中H2S含量及脫硫液中OMC濃度、副鹽濃度、懸浮硫含量等因素波動較大時，對脫硫脫氰的效率影響很小，這在日常運行中有較大的實用意義。
下面結合實施例對本發明作進一步的描述
圖1為煤氣淨化工藝流程示意圖；圖2為煤氣脫硫脫氰工藝流程圖；其中1脫硫塔；2再生塔；3液位調節器；4液封槽；5硫泡槽；6催化劑配液槽；7循環槽；8板框壓濾機；9泵；10提鹽裝置。
實施例如圖1所示，一種焦爐煤氣的脫硫脫氰新工藝，其焦爐煤氣經初冷、電捕焦油、鼓風加壓後進入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運行，在OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)為複合型催化劑的作用下，通過化學吸收反應、催化化學反應、催化再生氧化反應脫除硫化氫和氰化氫。
如圖2所示，電捕焦油器後的焦爐煤氣進入脫硫塔，煤氣在脫硫塔內與再生塔送來的脫硫溶液逆向接觸煤氣中的H2S、HCN和部分NH3被脫硫吸收，淨化後的煤氣從塔頂出去送至下道工序，脫硫液經液封槽流到循環槽，再用泵送往再生塔底部，在塔內與再生空氣並流上升，脫硫液中的催化劑被空氣氧化而再生，脫硫液從頂部流入液位調節器，再到脫硫塔頂部噴灑循環脫硫，部分脫硫液從硫泡槽抽出，用壓濾泵打入板框壓濾機壓濾硫磺，還有部分脫硫液經脫硫液循環泵送去三廢處理廠提鹽，脫硫用催化劑在配液槽溶解後放入脫硫液循環槽。
焦爐煤氣在脫硫塔中的流速為0.3--0.45m/s，脫硫塔中液氣比為45--52l/m3，再生塔鼓風強度為25--30m3/m2n，焦爐煤氣和脫硫液溫度分別為25--35℃和30--40℃，脫硫液的組成苦味酸0.07--0.15mg/l，OMC24--27mg/l，懸浮硫6.25g/l，NH4CNS150g/l，(NH4)2S2O3148g/l，揮發氨4.60g/l，PH值9.0，脫硫效率大於99.5％，脫氰效率大於98％。
下表為本發明的二次測試結構比較脫硫前g/m3脫硫後g/m3脫硫效率％H2S HCN H2S HCN H2S HCN一4.28 1.29 0.02 0.0199.53 99.22二4.32 1.15 0.02 0.0199.54 99.1權利要求
1.一種焦爐煤氣的脫硫脫氰新工藝，其焦爐煤氣經初冷、電捕焦油、鼓風加壓後進入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運行，在催化劑的作用下，通過化學吸收反應、催化化學反應、催化再生氧化反應脫除硫化氫和氰化氫，其特徵在於催化劑採用OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)複合型催化劑。
2.根據權利要求1所述的焦爐煤氣的脫硫脫氰新工藝，其特徵在於所述脫硫液再進行提鹽，提取硫氰酸銨和硫代硫酸銨。
全文摘要
本發明公開了一種焦爐煤氣的脫硫脫氰新工藝,其焦爐煤氣經初冷、電捕焦油、鼓風加壓後進入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運行,在OMC(磺化聚酞菁鈷)－苦味酸(三硝基苯酚)為複合型催化劑的作用下,通過化學吸收反應、催化化學反應、催化再生氧化反應脫除硫化氫和氰化氫,脫硫效率大於99.5%,脫氰效率大於98%。
文檔編號C10L1/00GK1277245SQ0011222
公開日2000年12月20日 申請日期2000年4月20日 優先權日2000年4月20日
發明者宋寶寧, 曹建元, 曹漢生 申請人:江蘇蘇鋼集團有限公司