[发明专利]以酞菁钴磺酸盐为催化剂的脱硫净化焦炉煤气的方法

说明书

本发明属焦炉煤气的净化工艺，具体为以酞菁钴磺酸盐为催化剂的脱硫净化焦炉煤气的方法。

目前，焦化厂焦炉煤气的较先进的净化工艺是采用A.S法，该工艺流程为：焦炉煤气      初冷    鼓风加压      电扑焦油A.S法脱硫脱氰     脱氨    脱苯脱萘。其特点是：(1)脱硫、脱氰、脱氨在煤气终冷吸苯之前，可大大减轻了对水质和大气的污染。(2)采用A.S法脱硫脱氰，利用了煤气中的氨为碱源，来脱除煤气中的H₂S和HCN，不需外加碱，达到综合利用，但是该工艺脱硫脱氰脱氨后需对废液进行处理，而且是在高温下进行的，工艺复杂，设备材质要求严格。尤其是该工艺脱硫脱氰后，煤气中含硫量仍高达200毫克/米³，不能符合城市燃气质量标准。92年9月出版的“燃料与化工”264页公开了一种在传统ADA去焦炉煤气脱硫净化过程中采用双核酞菁钴磺酸盐(也可称PDS)为催化剂的方法，该法虽然具有脱硫效果好，所需催化剂费用低的优点，但还需外加大量金属碱。

本发明的目的是提供一种脱硫脱氰不需外加碱，一次可使煤气中的H₂S，HCN脱除到符合城市燃气质量标准，且脱硫脱氰后不需进行废液处理，工艺简单，设备投资少的以酞菁钴磺酸盐为催化剂的脱硫净化焦炉煤气的方法(根据92年9月“燃料与化工”杂志264至266页公开的内容双核酞菁钴磺酸盐也可简称PDS，故以下双核酞菁钴磺酸盐均简称为PDS)。

为达到上述目的，本发明以PDS为催化剂的焦炉煤气的脱硫净化工艺是：焦炉煤气经初冷，鼓风加压或经初冷，鼓风加压和电扑焦油后，[1]使煤气在35-40°时与至少含4PPm(重量)PDS的水溶液进行逆向接触运行。[2]经过与PDS水溶液逆向接触运行后的煤气先进行脱氨、最后进行脱苯脱萘。[3]经过与煤气逆向接触的PDS的水溶液经加空气氧化再生后循环使用。

上述的PDS水溶液中PDS浓度(重量)最好为4-10PPm。PDS水溶液温度为25-35℃。

PDS水溶液与煤气逆向接触运行时，其液气比不小于16l/m³。

煤气的空塔速度为1.0-2.0m/s。

上述的经与煤气逆向接触运行后的PDS水溶液，在再生空气量为15-2.3m³空气/m³溶液条件下，最佳再生时间为25-35分钟。

喷淋密度为：9.69m³/m².h。

焦炉煤气中的主要杂质成份有H₂S 5-8g/m³、HCN 0.8-1.5g/m³、NH₃ 5-8g/m³、CO₂ 40-55g/m³，这些杂质唯有NH₃为碱性气体，其它则为酸性气体，NH₃/(H₂S+HCN+CO₂)的克当量浓度比为0.14-0.15N，NH₃/(H₂S+HCN)的克当量浓度比为0.89-0.92，这些混合气体在水溶液中自然平衡后，溶液PH值为8.5-9.0，就化学平衡来讲，单纯依靠煤气中的NH₃来吸收脱除煤气中的H₂S，HCN是不可能的。但是，在催化剂PDS的作用下，以NH₃为碱源来分解煤气中的H₂S和HCN则是可行的，煤气中的CO₂和NH在水溶液中生成NH₄HCO₃和(NH₄)₂CO₃′向溶液中提供了较为稳定的碱源，HCN分解生成NH₃，又向溶液中增供了碱量，其化学反应如下：

1、煤气中NH₃、H₂S、HCN的化学吸收。

    (1)

            (2)