[发明专利]适用于焦炉煤气的脱硫净化系统

说明书

技术领域

本发明是适用于焦炉煤气的脱硫净化系统，具体涉及焦炉煤气中有害物质的净化处理工艺，属于废气治理领域。

背景技术

焦炉煤气是炼焦过程中产生的副产物，我国是炼焦大国，按每吨干煤生产320m³焦炉煤气计算，全国每年排放的焦炉煤气能达到640亿立方米之多。目前，焦炉煤气已经被广泛的应用于燃料、化工原料等方面，我们知道，未经净化的焦炉煤气中含有多种气体组份，尤其是含有焦油、萘、氰化氢、硫化氢及多种结构复杂的有机硫等，用于燃料使用时，特别是焦炉煤气因其热值高、CO含量低，常用于城市民用，由于炼焦原料煤中的硫多以硫化氢的形式转入煤气，在燃烧过程中易产生二氧化硫，不但对空气造成污染，对人体也有较大的毒害性，并且对煤气管道、煤气相关设备和燃气具有严重的腐蚀作用；用于化工原料时，可作用钢铁企业炼制钢材，但焦炉煤气中硫化氢的含量则会降低钢材质量，因此，焦炉煤气在使用前必须进行脱硫处理。

以脱硫处理为例，现有的焦炉煤气脱硫处理方法主要有干法脱硫和湿法脱硫两种，干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂，使氢氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁或硫化亚铁，当饱和后，使脱硫剂与空气接触，在有水分存在时，空气中的氧将铁的硫化物转化成氧化物，脱硫剂再生连续使用一般适用于煤气产量在8000/h以下规模较小的焦化企业；湿法脱硫是指煤气送入脱硫塔后与塔顶喷洒下来的脱硫液逆流接触，煤气中的硫化氢被吸收溶液吸收后，由塔顶排出，吸收液中的脱硫剂与硫化氢反应生成化合物，脱硫富液与空气接触，发生氧化反应，是脱硫液再生，单质硫析出的过程。

在现有脱硫湿法工艺的基础上，专利文献CN101250440（一种湿法脱硫系统及其脱硫工艺，2008-08-27）提出了一种能有效消除了单质硫造成的熔流釜和废液槽的堵塞，保证管线和各脱硫设备的正常连续运转的湿法脱硫工艺，能减轻湿法脱硫系统的操作环境和强度。但随着工业发展和环境保护意识的增强，特别是冶金工厂，对高质量钢材的轧制使用的焦化煤气的含硫量也有了更高的要求，因此，一种高效率、低污染的净化工艺是目前处理焦化煤气的当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供适用于焦炉煤气的脱硫净化系统，在本系统中，焦炉煤气经降温、除焦油、换热等后送至脱硫塔，再生塔内的脱硫液在脱硫塔内喷淋，对进入脱硫塔的煤气中的H₂S、HCN、CO₂等酸性气体进行吸收，然后再经洗苯塔除萘后，得到净化煤气，该净化煤气可直接用于城市民用、冶金工业等使用，脱硫率高达98%。

本发明通过下述技术方案实现：适用于焦炉煤气的脱硫净化系统，所述的净化工艺系统包括依次相连的初冷塔、电捕焦油器、预冷塔、除氨器、煤气换热器、终冷塔、脱硫塔和洗苯塔，初冷塔连接在焦炉煤气管上，在洗苯塔上设有净化煤气出口，在脱硫塔上连接有为脱硫塔提供脱硫液的再生塔。

焦炉煤气由炼焦过程中产生，其温度较高，初冷塔采用空气进行换热，初冷后焦炉煤气温度控制在85～120℃之间，电捕焦油器利用机械化澄清或焦油氨水分离槽两种方式将焦油与煤气进行分离，煤气由预冷塔将温度控制在60～80℃后，送至除氨器除氨，除氨后再将煤气依次送入煤气换热器和终冷塔，温度最终降至30℃以下，然后再送入脱硫塔，由来自再生塔的脱硫液喷淋去除煤气中的H₂S、HCN、CO₂等酸性气体后，再送至洗苯塔除萘，洗苯塔采用油洗萘方式，利用洗油洗涤煤气并吸收其中的萘，一般可将煤气的含萘量降至0.5g/m³以下，洗苯塔除萘后即可获得净化煤气，并由净化煤气出口送至用户。

本工艺系统脱硫效率高，净化后的煤气达到城市煤气标准，煤气经脱硫塔后，硫化氢含量可降到0.02g/m³，氰化氢可降到0.1g/m³。

在本发明中，所述脱硫塔的上段设有NaOH洗涤段，脱硫塔顶部设有与洗苯塔相连的煤气出口，脱硫塔下段设有与终冷塔相连接的煤气入口、与再生塔相连的脱硫液入口和富液出口。