[发明专利]一种焦炉煤气脱硫脱氨联合的净化方法及其专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种焦炉煤气的净化方法及其专用装置，尤其涉及一种焦炉煤气脱硫脱氨联合的净化方法及其专用装置。

背景技术

目前，焦炉煤气的主要用途包括作为炉窰加热燃料和作为化工合成气原料来使用。当作为炉窰燃料使用时，要求H₂S含量不得超过200mg/m³；当作为化工合成气原料使用时，要求H₂S含量不得超过0.1mg/m³；因此，焦炉煤气要采用脱硫工艺进行脱硫处理后才能使用。在上世纪80年代以前，国内建设的焦化厂都没有煤气脱硫装置，上世纪80年代初至今，国内大多数焦化厂都在建厂时同步建设或以后补建了脱硫工艺系统。

焦化厂脱硫工艺方法，无论是引进的国外工艺技术，还是国内开发的工艺技术，共同的特点是：采用以氨为碱源的催化氧化法脱硫工艺与化学吸收法脱氨工艺相结合，一起使用。如宝钢煤气精制厂的FRC脱硫工艺和磷铵法脱氨生产无水氨工艺相联接；T－H脱硫工艺与饱和器法硫铵生产工艺相联接；国内开发的HPF脱硫工艺全部都是与饱和器法生产硫铵工艺相联接。有的脱硫工艺与硫铵生产相结合不仅合理而且具有互补性，如T－H法与硫铵生产工艺结合；FRC脱硫工艺与磷铵法生产无水氨工艺结合。但其他结合的工艺方法就不具有合理的互补特征了。如有的地区土壤属酸性地质，不宜采用硫铵化肥。然而，HPF脱硫工艺和其他真空碳酸钾法，索尔费班法脱硫都是和化学吸收法脱氨（如硫铵生产或无水氨生产工艺）相结合。这种捆绑式的联合工艺方法的缺点，使得焦化厂不能自主地选择产品方案，易造成产品与市场相背离。另外，硫铵产品在农用化肥中不属优质化肥，含氮量不超过21.21％。其他部分为无用的酸性物质部分。所以生产成本高，工艺电动机械总装机容量大，硫酸消耗量大，装置材质要求采用耐腐材质。工程建设费用较大。

总之，采用催化氧化法脱硫与硫铵生产相结合工艺，其优点是脱硫效率高，脱氨效率高。但该组合方式的缺点是硫铵生产成本高，而且产品市场受地区特点限制。另外，氨法脱硫要将煤气冷却到30℃以下进行吸收操作，而脱硫操作后又要将煤气加热到65～70℃后进入硫铵生产装置。硫铵生产装置后，煤气温度上升。在进入吸苯塔前又要求将煤气进行终冷。因此，该工艺组合方式的能源利用不合理。能耗高是最大的缺点。

现代焦化企业对煤气净化工艺要求是，具有高效，节能，低成本，高效益，短流程等优点。

国内近年引进的AS脱硫工艺。具有较合理的能源利用特点，全负压工艺流程不需要设中间冷却和最终冷却。正压工艺流程只设一次终冷。但是，AS脱硫工艺的主要缺点是脱硫效率较催化氧化法低，只有催化氧化法的75％～80％。要达到相同的脱硫效率，往往需要进行多次脱硫处理才能达到要求。AS脱硫法显然不经济。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种焦炉煤气脱硫脱氨联合的净化方法，以实现将高效的催化氧化法脱硫装置与循环吸法的水洗氨装置相联合，组成高效，节能，低耗的新工艺。本发明的另一目的是提供这种方法的专用装置。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种焦炉煤气脱硫脱氨联合的净化方法，其特征在于：包括脱硫方法和脱氨方法，焦炉煤气脱硫采用湿式催化氧化法，脱氨采用水洗法；焦炉煤气脱硫前先进行冷却洗萘，接着脱硫，脱硫后进行水洗脱氨和蒸氨；脱硫所消耗的氨来源于煤气和蒸氨产生的氨。

所述的冷却洗萘包括油洗和水冷却两段，油洗包括油冷却和油洗萘，水冷却为煤气水直冷。所述的冷却洗萘操作温度控制在33～35℃以下。

一种焦炉煤气脱硫脱氨联合的净化方法的专用装置，包括依次连接的油洗萘预冷塔、脱硫塔、水洗氨塔和蒸氨塔；在所述的油洗萘预冷塔上设置有预冷循环氨水冷却器；在所述的水洗氨塔上设置有循环富氨水冷却器、循环半富氨水冷却器和洗氨汽提水冷却器；在所述的蒸氨塔的顶端出口设置有浓氨汽冷凝冷却器，在所述的浓氨汽冷凝冷却器上设有浓氨水（汽）管路与脱硫塔相通；在所述的水洗氨塔和蒸氨塔连接管路上设置有贫/富氨水换热器。

所述的油洗萘预冷塔由立管式间接冷却器和直冷喷洒器构成；洗油在冷却的同时进行洗涤煤气萘；油气接触方式为空喷式、填料式或液膜式。

所述的立管式间接冷却器的间冷式立管为园形管或方形管。

所述的蒸氨塔为挥发性氨蒸馏塔。从挥发性氨蒸馏塔排出的蒸氨废水含氨量为0.05％以下，部分蒸氨废水循环返回洗氨塔。