一種焦爐煤氣凈化方法
【專利摘要】本發明涉及冶金煉焦領域，具體涉及一種焦爐煤氣凈化方法。本發明采用了多種雜質處理裝置，分別進行了預處理、脫萘、初濾、降溫、脫苯、脫氨、脫硫和脫氰，對煤氣進行凈化并減小對設備的損傷。經過本發明的凈化處理后的焦爐煤氣，成為用于合成氨和合成甲醇的原料氣體，可以節約化石能源，降低燃燒廢氣的排放量。做到了能源的循環利用，顯著地提高綜合經濟效益。
【專利說明】一種焦爐煤氣凈化方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于焦爐煤氣領域，具體涉及一種焦爐煤氣凈化方法。
【背景技術】
[0002] 煉焦煤經過煉焦工藝加工后，產生焦炭、焦爐煤氣和煉焦化學產品。
[0003] 煤煉焦后產生的焦爐煤氣，其主要成分有凈焦爐煤氣、水蒸氣、煤焦油氣、氨、苯族 烴、硫化氫、其他硫化物等。這種含有雜質的焦爐煤氣要經過凈化，提取出煤焦油、氨、萘、硫 化氫、氰化氫及粗苯等化工產品后，才能得到凈焦爐煤氣。
[0004] 為了提高燃氣輪機的使用壽命，通常對焦爐煤氣進行凈化處理。現有技術中，大部 分采用初冷、洗氨、終冷、洗苯的煤氣凈化或稱煤氣回收工藝。但是按照上述煤氣凈化工藝 只能滿足普通燃燒用氣的要求，煤氣還含有大量未被凈化粉塵、焦油、金屬和酸堿等雜質， 這些雜質容易使燃氣輪機產生腐蝕，影響使用壽命。
[0005] 專利CN201410160726公開了一種焦爐煤氣凈化方法及系統。其中采用冷鼓單元、 脫氨單元、脫硫單元和脫苯單元進行煤氣凈化。但是該凈化系統沒有經過預處理、吸附過濾 和脫萘步驟，在凈化過的煤氣中仍然會殘留焦油、金屬等雜質。同時也沒有進行硫結晶，造 成了硫的浪費。
【發明內容】
[0006] -種焦爐煤氣凈化方法，其特征在于，包括以下步驟： 1)預處理：荒煤氣在橋管內被氨水噴灑冷卻至90°C?95°C。荒煤氣中的焦油等同時被 冷凝下來。煤氣和冷凝下來的焦油等同氨水一起經過負壓煤氣管道送入化產車間，進行煤 氣凈化。
[0007] 2)脫萘：在預處理步驟中產生含有大量萘的水氣，通過管道從奈回收單元的冷凝 器的頂部進入冷凝器，冷凝后的冷卻液自上而下流入循環冷卻罐繼續降溫，使其中的萘凝 結為固體，固體荼被分離收集，預設的萘含量閾值為40mg/m3。
[0008] 3)初濾：將焦爐煤氣通過多孔固體吸附劑進行吸附過濾。
[0009] 4)降溫：使用循環液冷卻器，冷水塔，冷卻液循環泵，冷卻水循環泵進行冷卻。以 此順序以管道相連通。冷卻至60°C?65°C。
[0010] 5)脫苯：使其苯類物質含量小于預設的苯類物質含量閾值3. 5mg/m3,利用洗苯塔 吸收苯。
[0011] 6)脫氨：使其氨含量小于預設的氨含量閾值為45mg/m3。
[0012] 7)脫硫：使其硫化氫含量小于預設的硫化氫含量閾值17mg/m3,收集含硫液體，結 晶。
[0013] 8)脫氰：使其氰化氫含量小于預設的氰化氫含量閾值17mg/m3。
[0014] 所述洗苯塔中吸收苯的吸收壓力為0· 5MPa~0· 8MPa。
[0015] 所述吸附劑采用二氧化硅、蛭石、硅酸鈣和活性鋁中的一種或幾種，所述吸附劑在 其失去吸附能力后被更換。
[0016] 所述的含硫液體中含有硫代硫Ife納和硫Ife按，將其導入硫代硫Ife納結晶器中，溶 液滿后進行真空蒸發，真空度為0. 〇94MPa096MPa，真空蒸發溫度為55°C?65°C，蒸發直 至溶液密度為1290kg/m3,晶液體積比為459Γ48%時即可抽取晶體。
[0017] 本發明組合了不同的雜質處理裝置，分別進行了預處理、脫萘、初濾、降溫、脫苯、 脫氨、脫硫和脫氰，對萘、硫代硫酸鈉、硫酸銨進行了回收，減小了高溫、粉塵、焦油、金屬和 酸堿對設備的損傷，并且進行了廢物的利用。經過本發明的凈化處理后的焦爐煤氣，成為用 于合成氨和合成甲醇的原料氣體，可以節約化石能源，降低燃燒廢氣的排放量。做到了能源 的循環利用，綜合經濟效益的顯著提高。
[0018] 。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為焦爐煤氣凈化方法流程圖； 現結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0020] 實施例1 1)預處理：荒煤氣在橋管內被氨水噴灑冷卻至95°C。荒煤氣中的焦油等同時被冷凝下 來。煤氣和冷凝下來的焦油等同氨水一起經過負壓煤氣管道送入化產車間，進行煤氣凈化。
[0021] 2)脫萘：在預處理步驟中產生含有大量萘的水氣，通過管道從奈回收單元的冷凝 器的頂部進入冷凝器，冷凝后的冷卻液自上而下流入循環冷卻罐繼續降溫，使其中的萘凝 結為固體，固體荼被分離收集，預設的萘含量閾值為40mg/m3。
[0022] 3)初濾：將焦爐煤氣通過多孔固體二氧化硅進行吸附過濾。
[0023] 4)降溫：使用循環液冷卻器，冷水塔，冷卻液循環泵，冷卻水循環泵進行冷卻。以 此順序以管道相連通。冷卻至60°C。
[0024] 5)脫苯：使其苯類物質含量小于預設的苯類物質含量閾值3. 5mg/m3,洗苯塔中吸 收苯的吸收壓力為〇· 5MPa。
[0025] 6)脫氨：使其氨含量小于預設的氨含量閾值為45mg/m3。
[0026] 7)脫硫：使其硫化氫含量小于預設的硫化氫含量閾值17mg/m3。將含硫液體導入 硫代硫酸鈉結晶器中，溶液滿后進行真空蒸發，真空度為〇. 〇95MPa，真空蒸發溫度為60°C， 蒸發直至溶液密度為1290kg/m3,晶液體積比為48%時即可抽取晶體。
[0027] 8)脫氰：使其氰化氫含量小于預設的氰化氫含量閾值17mg/m3。
[0028] 實施例2 1)預處理：荒煤氣在橋管內被氨水噴灑冷卻至90°C。荒煤氣中的焦油等同時被冷凝下 來。煤氣和冷凝下來的焦油等同氨水一起經過負壓煤氣管道送入化產車間，進行煤氣凈化。
[0029] 2)脫萘：在預處理步驟中產生含有大量萘的水氣，通過管道從奈回收單元的冷凝 器的頂部進入冷凝器，冷凝后的冷卻液自上而下流入循環冷卻罐繼續降溫，使其中的萘凝 結為固體，固體荼被分離收集，預設的萘含量閾值為40mg/m3。
[0030] 3)初濾：將焦爐煤氣通過多孔固體硅酸鈣進行吸附過濾。
[0031] 4)降溫：使用循環液冷卻器，冷水塔，冷卻液循環泵，冷卻水循環泵進行冷卻。以 此順序以管道相連通。冷卻至65°C。
[0032] 5)脫苯：使其芳香烴含量小于預設的芳香烴含量閾值3. 5mg/m3,洗苯塔中吸收苯 的吸收壓力為〇.8MPa。
[0033] 6)脫氨：使其氨含量小于預設的氨含量閾值為45mg/m3。
[0034] 7)脫硫：使其硫化氫含量小于預設的硫化氫含量閾值17mg/m3。將含硫液體導入 硫代硫酸鈉結晶器中，溶液滿后進行真空蒸發，真空度為〇. 〇94MPa，真空蒸發溫度為55°C， 蒸發直至溶液密度為1290kg/m3,晶液體積比為45%時即可抽取晶體。
[0035] 8)脫氰：使其氰化氫含量小于預設的氰化氫含量閾值17mg/m3 ; 焦爐煤氣中焦油、塵、硫化氫、萘的檢測是根據GB/T12208-2008《人工煤氣組分與雜質 測定方法》及GB/T601-2002《化學試劑標準滴定溶液的制備》標準檢測；堿金屬含量按照 JY-T020-1996《離子色譜分析方法通則》標準檢測。當凈化煤氣中焦油、塵含量< 5mg/Nm3 ; 硫化氫含量彡50mg/Nm3 ;萘含量彡100mg/Nm3時，堿金屬中P、Zn、Li、V含量彡0·lmg/Kg; Na、K、Ca+Mg、F+Cl+Br+I彡lmg/Kg時，則認為煤氣凈化完全，可用于燃氣輪機發電。
[0036] 檢測溫度為20°C，檢測濕度為60%。以CN201410160726為對比例，與本發明中實 施例1、實施例2得到的數據如下：
【權利要求】
1. 一種焦爐煤氣凈化方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 預處理：荒煤氣在橋管內被氨水噴灑冷卻至90°C ~95°C，荒煤氣中的焦油等同時被 冷凝下來，煤氣和冷凝下來的焦油等同氨水一起經過負壓煤氣管道送入化產車間，進行煤 氣凈化； 2) 脫萘：在預處理步驟中產生含有大量萘的水氣，通過管道從奈回收單元的冷凝器的 頂部進入冷凝器，冷凝后的冷卻液自上而下流入循環冷卻罐繼續降溫，使其中的萘凝結為 固體，固體荼被分離收集，預設的萘含量閾值為40mg/m 3 ; 3) 初濾：將焦爐煤氣通過多孔固體吸附劑進行吸附過濾； 4) 降溫：使用循環液冷卻器，冷水塔，冷卻液循環泵，冷卻水循環泵進行冷卻，以此順序 以管道相連通，冷卻至60°C?65°C ; 5) 脫苯：使其苯類物質含量小于預設的苯類物質含量閾值3. 5mg/m3,利用洗苯塔吸收 苯； 6) 脫氨：使其氨含量小于預設的氨含量閾值為45 mg/m3 ; 7) 脫硫：使其硫化氫含量小于預設的硫化氫含量閾值17 mg/m3,收集含硫液體，結晶； 8) 脫氰：使其氰化氫含量小于預設的氰化氫含量閾值17 mg/m3。
2. 根據權利要求1所述的一種焦爐煤氣凈化方法，其特征在于：所述洗苯塔中吸收苯 的吸收壓力為〇· 5 MPa?0· 8MPa。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附劑采用二氧化硅、蛭石、硅酸鈣和 活性鋁中的一種或幾種，所述吸附劑在其失去吸附能力后被更換。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含硫液體中含有硫代硫酸鈉和 硫酸銨，將其導入硫代硫酸鈉結晶器中，溶液滿后進行真空蒸發，真空度為〇.〇94MPa ?0.096MPa，真空蒸發溫度為55°C?65°C，蒸發直至溶液密度為1290kg/m3,晶液體積比為 459Γ48%時即可抽取晶體。
【文檔編號】C10K1/32GK104263421SQ201410470519
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】李韶華, 王俊杰, 張國恩, 劉廣恒, 王建立 申請人:山東洪達化工有限公司