[發明專利]一種用于焦爐煤氣脫氨、脫硫的工藝

有效

• 申請號: 201210188088.5
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN103463948A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 林科;劉振義;王立賢
• 申請（專利權）人: 北京三聚環保新材料股份有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50;B01D53/58;C01C1/24
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張杰

技術領域

本發明屬于煤氣凈化領域，具體涉及一種用于焦爐煤氣脫氨、脫硫的工藝。

背景技術

焦爐煤氣是煉焦過程中產生的重要的副產物，焦爐煤氣是一種寶貴的燃料資源，但是由于在煉焦過程中，原料煤中大約30-35%的硫會轉化成H₂S等硫化物，與焦爐煤氣中本身含有的HCN和NH₃等一起構成煤氣中的有毒、有害雜質，其中堿性氣體NH₃對管道設備具有很強的腐蝕性，酸性氣體H₂S和HCN除了強腐蝕性以外還具有很強的毒性，而且焦爐煤氣在用作燃料時其中的H₂S和其燃燒生成的產物SO₂均有毒，因此焦爐煤氣在作為燃料使用之前必須要經過凈化處理，即對焦爐煤氣進行脫氨、脫硫處理。

現有技術中處理氨的方法有水洗氨法、磷氨法和硫酸銨法，其中水洗氨法、磷氨法分別用于制備濃氨水和無水氨，由于能耗巨大，因此并不常用。而傳統的硫酸銨法由于需要耗費大量的硫酸與氨反應，硫酸價格又較高，因此其經濟性也不好，為此，近年來開始利用廉價的硫酸亞鐵代替硫酸來制備硫酸銨，為了進一步降低生產成本，還出現了利用鈦白粉的副產品硫酸亞鐵來制備硫酸銨的技術，從而大幅度提高了硫酸銨法制備工藝的經濟性能。

現有技術中用于焦爐煤氣的脫硫方法中，使用鐵系脫硫劑的較多，如中國專利文獻CN1312350A公開了利用氧化鐵脫除焦爐煤氣中的H₂S的方法；為了進一步提高脫硫效率，中國專利文獻CN101584962還公開了一種用于脫除硫化物的羥基氧化鐵脫硫劑，該脫硫劑由50-95wt%的無定形羥基氧化鐵FeOOH、0-45wt%的載體，5-50wt%的有機粘結劑組成，該脫硫劑具有較高的硫容和使用強度，脫硫效果較好。

但上述脫氨和脫硫的工藝是獨立進行的，不僅需要設置脫硫和脫氨兩套工藝，還需要設置單獨的工藝用于制備鐵系脫硫劑，因此整個工藝也比較復雜，設備和運行成本較高，為了實現脫氨、脫硫工藝的一體化，中國專利文獻CN1154998A公開了一種利用氨法的焦爐煤氣脫硫工藝，該工藝將焦爐煤氣通過初冷、鼓風加壓、電捕焦油、預冷后與脫硫劑逆向對流運行，在脫硫液中催化劑的作用下，通過化學吸收反應、催化化學反應、催化再生氧化反應脫除硫化氫，其中使用的催化劑為對苯二酚、酞菁鈷磺酸鹽、硫酸亞鐵的復合催化劑，脫硫反應的溫度為30-40℃，該工藝利用焦爐煤氣中的氨氣進行脫硫，在脫硫的同時也去除了煤氣中的氨，實現了脫氨、脫硫工藝的一體化，且氨法脫硫工藝的產物硫酸銨可以作為肥料再利用，具有良好的環境效益。

?但是利用氨法脫硫處理焦爐煤氣時，當焦爐煤氣中氨和硫的比值較小時，需要額外補充氨水，其經濟性也并不理想。因此，如何能將焦爐煤氣的脫硫、硫酸銨的制備與脫硫劑的制備有機結合起來，進一步提高工藝的經濟性能，是現有技術尚未解決的難題。

發明內容

為了解決現有技術中的焦爐煤氣處理工藝不僅需要設置脫硫和脫氨兩套工藝，還需要設置單獨的工藝用于制備脫硫劑，整個工藝比較復雜，設備和運行成本較高，而利用氨法脫硫處理焦爐煤氣時，當焦爐煤氣中氨和硫的比值較小時，還需要額外補充氨水，其經濟性也并不理想的問題，本發明提供了一種將焦爐煤氣的脫硫酸銨、硫的制備與脫硫劑的制備有機結合起來，經濟性能較好的焦爐煤氣脫氨、脫硫的工藝。

本發明所述的用于焦爐煤氣脫氨、脫硫工藝的技術方案為：

一種用于焦爐煤氣脫氨、脫硫的工藝，包括：

（1）將焦爐煤氣與硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，控制反應過程中溫度為20-40℃，溶液pH值為5-9，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；

（2）對步驟（1）中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，對過濾得到的綠銹進行氧化生成羥基氧化鐵；

（3）將氧化得到的羥基氧化鐵用作脫硫劑對經步驟（1）脫氨后的焦爐煤氣進行脫硫。

所述步驟（1）中硫酸亞鐵溶液的濃度為0.8mol/L-1.3mol/L，所述焦爐煤氣與所述硫酸亞鐵溶液的氣液比為1.0-2.0。

所述步驟（2）中，將過濾得到的綠銹與水混合配制成綠銹濃度為10-20wt%的漿液，向所述漿液中通入含氧氣體對綠銹進行氧化。

向每立方米所述漿液中通入含氧氣體的速率以氧氣計為0.2-1m³/h。

所述步驟（2）中，在溫度為?30-50℃，溶液pH值為6-8的條件下對綠銹進行氧化生成無定形羥基氧化鐵。