專利名稱：一種焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰工藝。
目前，國內(nèi)各大型焦化廠的煤氣脫硫均采用較先進(jìn)的A.S法和常規(guī)的A.D.A法，A.S法工藝復(fù)雜、設(shè)備及材質(zhì)要求嚴(yán)格、投資大，而且脫硫塔后煤氣中H2S含量仍然很高，難以達(dá)到城市煤氣的質(zhì)量要求，A.D.A法脫硫是以鈉為堿源，耗量較大，投資也很大，因此，運(yùn)行費(fèi)用也很高。
中小型焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰原采用單一的苦味酸(三硝基苯酚)作為催化劑，脫硫效率始終徘徊在70％左右，脫硫塔后煤氣H2S含量始終不能達(dá)標(biāo)，而且設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。
本發(fā)明的目的是提供一種焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰新工藝，該工藝在不改變原有工藝條件的前提下，用投資少、催化活性好、脫硫脫氰效率高的OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)為復(fù)合型催化劑，脫除焦?fàn)t煤氣中的H2S和HCN，脫硫效率大于99.5％，脫氰效率大于98％。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰新工藝，其焦?fàn)t煤氣經(jīng)初冷、電捕焦油、鼓風(fēng)加壓后進(jìn)入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運(yùn)行，在OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)為復(fù)合型催化劑的作用下，通過化學(xué)吸收反應(yīng)、催化化學(xué)反應(yīng)、催化再生氧化反應(yīng)脫除硫化氫和氰化氫。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是一種焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰新工藝，其焦?fàn)t煤氣經(jīng)初冷、電捕焦油、鼓風(fēng)加壓后進(jìn)入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運(yùn)行，在OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)為復(fù)合型催化劑的作用下，通過化學(xué)吸收反應(yīng)、催化化學(xué)反應(yīng)、催化再生氧化反應(yīng)脫除硫化氫和氰化氫；所述脫硫液再進(jìn)行提鹽，提取硫氰酸銨和硫代硫酸銨。
焦?fàn)t煤氣中的H2S和HCN在呈氣態(tài)時并不發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)H2S溶于水中則發(fā)生二級離解25℃時，K1＝9.1×10-725℃時，K2＝1.0×10-15K1》K2，故溶液中H2S主要以HS-形式存在，溶液呈弱酸性。因此用堿溶液便可有效吸收H2S氣體。氨易溶于水，溶液為弱堿性，可與HS-反應(yīng)生成NH4HS。HCN易溶于水，在與脫硫液接觸時，與其中的NH4+反應(yīng)生成NH4CN。OMC是以鈷為中心離子的酞菁系高分子化合物，它與苦味酸一樣都具有攜氧作用和氧化還原作用，在脫硫過程中由氧化態(tài)逐步變?yōu)檫€原態(tài)，在再生過程中與空氣中氧接觸后呈氧化態(tài)。溶液中硫化物經(jīng)催化氧化反應(yīng)恢復(fù)成NH4OH繼續(xù)脫硫脫氰，同時還伴有一些副反應(yīng)發(fā)生，其主要化學(xué)反應(yīng)如下1.H2S、HCN的吸收反應(yīng)
2.催化氧化反應(yīng)
3.副反應(yīng)
在H2S的兩步電離中，第二步電離平衡常數(shù)遠(yuǎn)小于第一步的平衡常數(shù)，而催化氧化脫硫方法使用的催化劑的作用主要是降低H2S第二步電離的活化能，加快電離速度，而促進(jìn)吸收反應(yīng)。
OMC由于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，而具有很強(qiáng)的攜氧能力，使S2-極易被氧化為單質(zhì)S或多硫化物，使溶液中CN-快速與(NH4)2Sx反應(yīng)生成非催化毒物CNS-，解決了CN-對催化劑的中毒問題。
在脫硫脫氰過程中，HCN的吸收反應(yīng)極快，而多硫化銨的生成較為緩慢，苦味酸催化反應(yīng)生成的硫磺顆粒極細(xì)小，有利于提高硫的溶解速度，從而加快多硫化銨的生成反應(yīng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.本發(fā)明不改變原有工藝條件，以煤氣中的氨為堿源，OMC(磺化聚酞菁鉆)--苦味酸(三硝基苯酚)為脫硫復(fù)合催化劑。
2.苦味酸(三硝基苯酚)在OMC(磺化聚酞菁鈷)脫硫脫氰過程中起助催化劑作用，苦味酸(三硝基苯酚)能促使溶液中的懸浮硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，易于生成多硫化銨，因此，對脫氰特別有利。
3.本發(fā)明的脫硫廢液經(jīng)過進(jìn)一步加工可以提取市場暢銷的NH4CNS產(chǎn)品，煤氣中HCN的資源得到了充分有效的利用，還可以進(jìn)一步提取(NH4)2S2O3產(chǎn)品，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
4.本發(fā)明充分利用煤氣中NH3來脫除酸性氣體H2S、HCN，不必加堿，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，與萘醌法比較減輕了對設(shè)備的腐蝕。
5.本發(fā)明操作溫度在30--40℃時，仍具有很高的脫硫脫氰效率，毋需制冷強(qiáng)制冷卻煤氣，能耗低。
6.本發(fā)明采用OMC--苦味酸復(fù)合催化劑，綜合發(fā)揮OMC及苦味酸各自的作用，獲得最佳的脫硫脫氰效果，不但脫硫效率達(dá)到99％以上，尤其是脫氰效果也高達(dá)98--99％，為其它催化劑所不及。
7.本發(fā)明的操作彈性大，生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)煤氣中H2S含量及脫硫液中OMC濃度、副鹽濃度、懸浮硫含量等因素波動較大時，對脫硫脫氰的效率影響很小，這在日常運(yùn)行中有較大的實(shí)用意義。
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述

圖1為煤氣凈化工藝流程示意圖；圖2為煤氣脫硫脫氰工藝流程圖；其中1脫硫塔；2再生塔；3液位調(diào)節(jié)器；4液封槽；5硫泡槽；6催化劑配液槽；7循環(huán)槽；8板框壓濾機(jī)；9泵；10提鹽裝置。
實(shí)施例如圖1所示，一種焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰新工藝，其焦?fàn)t煤氣經(jīng)初冷、電捕焦油、鼓風(fēng)加壓后進(jìn)入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運(yùn)行，在OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)為復(fù)合型催化劑的作用下，通過化學(xué)吸收反應(yīng)、催化化學(xué)反應(yīng)、催化再生氧化反應(yīng)脫除硫化氫和氰化氫。
如圖2所示，電捕焦油器后的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入脫硫塔，煤氣在脫硫塔內(nèi)與再生塔送來的脫硫溶液逆向接觸煤氣中的H2S、HCN和部分NH3被脫硫吸收，凈化后的煤氣從塔頂出去送至下道工序，脫硫液經(jīng)液封槽流到循環(huán)槽，再用泵送往再生塔底部，在塔內(nèi)與再生空氣并流上升，脫硫液中的催化劑被空氣氧化而再生，脫硫液從頂部流入液位調(diào)節(jié)器，再到脫硫塔頂部噴灑循環(huán)脫硫，部分脫硫液從硫泡槽抽出，用壓濾泵打入板框壓濾機(jī)壓濾硫磺，還有部分脫硫液經(jīng)脫硫液循環(huán)泵送去三廢處理廠提鹽，脫硫用催化劑在配液槽溶解后放入脫硫液循環(huán)槽。
焦?fàn)t煤氣在脫硫塔中的流速為0.3--0.45m/s，脫硫塔中液氣比為45--52l/m3，再生塔鼓風(fēng)強(qiáng)度為25--30m3/m2n，焦?fàn)t煤氣和脫硫液溫度分別為25--35℃和30--40℃，脫硫液的組成苦味酸0.07--0.15mg/l，OMC24--27mg/l，懸浮硫6.25g/l，NH4CNS150g/l，(NH4)2S2O3148g/l，揮發(fā)氨4.60g/l，PH值9.0，脫硫效率大于99.5％，脫氰效率大于98％。
下表為本發(fā)明的二次測試結(jié)構(gòu)比較脫硫前g/m3脫硫后g/m3脫硫效率％H2S HCN H2S HCN H2S HCN一4.28 1.29 0.02 0.0199.53 99.22二4.32 1.15 0.02 0.0199.54 99.1權(quán)利要求
1.一種焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰新工藝，其焦?fàn)t煤氣經(jīng)初冷、電捕焦油、鼓風(fēng)加壓后進(jìn)入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運(yùn)行，在催化劑的作用下，通過化學(xué)吸收反應(yīng)、催化化學(xué)反應(yīng)、催化再生氧化反應(yīng)脫除硫化氫和氰化氫，其特征在于催化劑采用OMC(磺化聚酞菁鈷)--苦味酸(三硝基苯酚)復(fù)合型催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰新工藝，其特征在于所述脫硫液再進(jìn)行提鹽，提取硫氰酸銨和硫代硫酸銨。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焦?fàn)t煤氣的脫硫脫氰新工藝,其焦?fàn)t煤氣經(jīng)初冷、電捕焦油、鼓風(fēng)加壓后進(jìn)入脫硫塔與脫硫液逆向接觸運(yùn)行,在OMC(磺化聚酞菁鈷)－苦味酸(三硝基苯酚)為復(fù)合型催化劑的作用下,通過化學(xué)吸收反應(yīng)、催化化學(xué)反應(yīng)、催化再生氧化反應(yīng)脫除硫化氫和氰化氫,脫硫效率大于99.5%,脫氰效率大于98%。
文檔編號C10L1/00GK1277245SQ0011222
公開日2000年12月20日 申請日期2000年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月20日
發(fā)明者宋寶寧, 曹建元, 曹漢生 申請人:江蘇蘇鋼集團(tuán)有限公司