[发明专利]一种焦炉煤气的高效脱苯纯化工艺

说明书

本发明公开了一种焦炉煤气的高效脱苯纯化工艺，具体涉及煤气脱苯纯化技术领域。本发明在步骤一中，对焦炉煤气进行电捕焦油处理，将焦炉煤气中的焦油去除，避免焦油热雾将脱苯剂堵塞，保证脱苯剂的正常工作；在步骤二中使用本发明中设计的脱苯剂，可有效去除焦炉煤气中的硫化物、萘、粗苯，且可有效避免堵塞，使得对焦炉煤气净化处理效果更佳；步骤三大大减少了后续粗苯进一步精加工的处理工序；纳米多孔碳粉负载在活性炭表面，可有效将萘、硫化物与活性炭隔离开，保证活性炭正常吸附焦炉煤气中的粗苯；硝酸锌可增强活性炭的活性，保证活性炭的吸附性能；纳米纤维素气凝胶可在提高脱苯剂吸附效果的同时，增强脱苯剂的弹性。

技术领域

本发明涉及煤气脱苯纯化技术领域，更具体地说，本发明涉及一种焦炉煤气的高效脱苯纯化工艺。

背景技术

煤炭炼焦过程中产生的荒煤气，经过回收化学产品和净化后称净煤气，净煤气部分由焦化厂自用，剩余部分称之为剩余煤气，通常叫焦炉煤气。焦炉煤气中粗苯含量一般为25-40g/m3，粗苯是有机化学工业的重要原料，因此回收粗苯具有较高经济效益。粗苯是多种芳烃和其他化合物组成的混合物，无法直接利用。粗苯中苯、甲苯和二甲苯含量占90％以上，也是粗苯精制提取的主要产品。粗苯精制的方法主要有酸洗精制法与加氢精制法。与洗油吸收法相比，活性炭吸附法设备投资少，动力消耗低，粗苯回收率高；但在运行过程中活性炭微孔容易被煤气中的热油雾、萘、树脂化合物和元素硫等杂质堵塞，使吸附能力下降。

现有的焦炉煤气脱苯纯化技术中，洗油吸收粗苯法应用最为广泛，但由于其自身工艺原因导致生产成本高，动力消耗大，环境污染严重。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种焦炉煤气的高效脱苯纯化工艺。

一种焦炉煤气的高效脱苯纯化工艺，具体纯化步骤如下：

步骤一：先将焦炉煤气通入电捕焦油器中，焦炉煤气由电捕焦油器底部进入，由顶部排出，除去焦油雾；

步骤二：将除去焦油雾的焦炉煤气通入到填充有脱苯剂的层析柱中，同时进行加压变温处理，去除硫化物、萘、粗苯，得到净化焦炉煤气；

步骤三：在层析柱中通入蒸汽，蒸汽温度采用分段升温式通入处理，并对产出物进行分段采集，实现对粗苯的洗脱和收集。

进一步的，在步骤一中，电捕焦油器的工作电压为：48～55KV，工作温度为：90～100℃。

进一步的，在步骤二中，将除去焦油雾的焦炉煤气由上到下通入到层析柱中，温度变化范围为：40～50℃；加压强度为：13～15KPa。

进一步的，在步骤三中，通入蒸汽温度为：40～78℃时，进行排废并做废气净化处理；通入蒸汽温度为：79～83℃时，进行苯收集处理，该温区不再有物质产出时，再进行升温；通入蒸汽温度为：84～106℃时，进行排废并做废气净化处理；通入蒸汽温度为：107～114℃时，进行甲苯收集处理，该温区不再有物质产出时，再进行升温；通入蒸汽温度为：115～134℃时，进行排废并做废气净化处理；通入蒸汽温度为：135～149℃时，进行二甲苯收集处理，该温区不再有物质产出时，再进行升温；通入温度大于150℃时，进行排废并做废气净化处理。

进一步的，在步骤二中的所述脱苯剂按照重量百分比计算包括：19.30～21.50％的纳米多孔碳粉、6.50～7.70％的硝酸锌、4.50～5.70％的纳米纤维素气凝胶，其余为活性炭；

所述脱苯剂的制备工艺，具体制备步骤如下：

S1：称取上述重量份的纳米多孔碳粉、硝酸锌、纳米纤维素气凝胶和活性炭；

S2：先将步骤S1中的硝酸锌溶解到去离子水中，得到硝酸锌溶液，然后将活性炭加入到硝酸锌溶液中，超声波振荡处理5～10分钟，然后将混合物加入到反应釜中，在210～270℃下反应5～9小时后，洗涤干燥，得到固体产物；