[發明專利]焦爐煤氣干法凈化變溫吸附工藝

無效

• 申請號: 200810045657.4
• 申請日: 2008-07-29
• 公開（公告）號: CN101323799A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 曾凡華;殷文華;李克兵;張杰;郜豫川
• 申請（專利權）人: 四川天一科技股份有限公司
• 主分類號: C10K1/22
• 分類號: C10K1/22;C10K1/32
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉明芳;吳彥峰

技術領域

本發明屬于焦爐煤氣的處理及應用技術領域，特別涉及一種焦爐煤氣干法凈化變溫吸附工藝。

背景技術

焦爐煤氣是焦炭生產中的一種副產品，其組成是比較復雜的，主要成份包括：氫氣、氧氣、氮氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及其它烴類和硫化物等。不同的焦炭生產工藝和不同的原料煤，所產生的焦爐煤氣各成份的含量是有差異的。氫氣30～70％，氧氣0.1～2％，氮氣2～15％，甲烷15～70％，一氧化碳2～10％，二氧化碳0.5～20％，同時微量雜質如焦油、萘、苯、氮化物、硫化物、氰化物的含量差異也比較大，從幾萬毫克到幾毫克不等。

如何充分利用焦爐煤氣(COG：Coke-Oven?Gas)是煤炭資源深加工中非常重要的一環，如何更有效地利用焦爐煤氣一直是煤化工所思考和研究的問題。焦爐煤氣由于含有多種組分，特別是高烴類組分、硫化物、氰化物，如焦油、萘、苯等對后續利用COG的工序影響很大，因此必須通過預處理工藝除去這些組分，才能更好地利用焦爐煤氣。但長期以來卻一直難以找到一種較好的處理方式而難以大規模的利用。

在煉焦廠中需要大量的燃料，除了煤是主要燃料之外，焦爐煤氣也是一種很好的燃料，焦爐煤氣很快得到利用，同時由于其中的高烴類雜質如焦油、萘、苯等的存在，對焦爐煤氣的加壓受到限制，在高烴類雜質存在的情況下，只能用鼓風機加壓到0.1Mpa.g左右，如果用壓縮機加到更高的壓力，焦爐煤氣中的萘將會結晶，焦油、苯等還會碳化，堵塞管道，損壞設備，在低壓下不利于焦爐煤氣經濟有效地分離。

同時其它的方式，如柴油洗，只能將部分焦油和萘洗除，焦爐煤氣中的焦油只能降到20～100mg/Nm³，萘只能降到150～500mg/Nm³，苯含量在4000mg/Nm³以上，同時會引入大量的柴油飽和蒸汽(輕油)，對焦爐煤氣進一步利用帶來很大困難。再如深冷處理工藝，可以將焦油、萘降到5～10mg/Nm³的水平，但在實際操作中很容易發生結晶堵塞管道，同時每一種雜質必須用一套單獨的設備，脫除所有雜質，投資很大，故不宜用于大規模生產，目前在生產中已無此生產工藝運用。因而焦爐煤氣開發利用在很長時間一直處于停滯狀態。

發明內容

本發明的目的是提供一種焦爐煤氣干法凈化變溫吸附工藝，可完全凈化脫除焦爐煤氣中的焦油、萘和硫及其它雜質組分，其凈化精度對苯、萘、焦油、H₂S、NH₃、HCN及有機硫等均可以達到mg或PPm級水平；通過凈化后的焦爐煤氣，能滿足各種類型的壓縮機的原料氣要求，送至其它化工單元基本上可以直接利用，不會引入新的雜質。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

焦爐煤氣干法凈化變溫吸附工藝，將原料焦爐煤氣通過雜質脫除系統和雜質回收處理系統進行處理，達到脫除雜質、凈化焦爐煤氣的目的；其中：

雜質脫除系統可采用一級凈化系統或多級凈化系統(根據焦爐煤氣中雜質含量的多少或凈化后對雜質含量的精度要求而選擇相應的凈化系統)，其任一級凈化系統均包括至少2臺吸附床(可優選2～20臺)、相應數量的閥門、加熱器、冷卻器等設備，吸附床均采用復合床，在同一吸附床內分別裝填至少兩種不同的吸附劑(可根據不同的雜質成份優選自惰性氧化鋁、活性氧化鋁、焦炭、硅膠、活性炭等中的任意兩種或兩種以上)；每臺吸附床分別經歷吸附、降壓、加熱、冷吹、升壓等過程，實現焦爐煤氣的凈化，得到合格的凈化后的焦爐煤氣；該雜質脫除系統中的吸附床組成一個連續運轉系統，每臺吸附床在一次循環周期中經歷以下幾個工藝過程：

(1)、吸附(A)：原料焦爐煤氣從吸附床底部經原料氣管道及閥門進入吸附床，焦爐煤氣中的焦油、萘、苯等強吸附性的雜質組分被吸附床內的吸附劑吸附，氫氣、氮氣、甲烷、二氧化碳等弱吸附性組分穿過吸附劑從吸附床上部經管道及閥門排出并送出界區得到凈化后的焦爐煤氣，當焦爐煤氣中的雜質在達到規定濃度時，關閉吸附床進口閥及出口閥，終止焦爐煤氣的進料，停止吸附；吸附工作壓力0.005～3.0MPa.g；

(2)、降壓(D)：吸附(A)步驟結束后，開啟降壓閥門，依靠吸附床內的壓力，自動將吸附床內的氣體從吸附床底部排除，直至吸附床內的壓力接近排放管網的壓力，約為0～0.10MPa.g；