[實用新型]一種煤氣脫硫裝置

有效

• 申請號: 201420785845.1
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN204325296U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 程曉輝;韓冰;劉訓穩;李瑜
• 申請（專利權）人: 南京中電環保科技有限公司
• 主分類號: C10K1/12
• 分類號: C10K1/12;C10K1/34
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳琛

技術領域

本實用新型涉及一種含H₂S、SO₂、CO₂等雜質成分的煤氣、天然氣、頁巖氣等燃料或原料氣的凈化處理設備、尤其是涉及一種半焦煤氣的凈化處理裝置。

背景技術

煤氣天然氣等原料、燃料氣有著廣泛的應用方式，主要有：作為原料氣生產其他化工產品、生產特殊鋼材、作為燃料用于煤氣蒸汽輪機發電、金屬鎂造氣、煤焦油加工、煅燒石灰、機磚、砌塊、固堿、燃氣渦輪機發電、內燃機發電、制甲醇、城市供氣等。不管是哪種利用方式，都要進行脫硫，根據脫硫的位置可分為前脫硫和后脫硫。

1后脫硫

這里所說的后脫硫指的是煤氣利用完后再對產生的廢氣、煙氣進行脫硫，如先將煤氣用來發電，然后對發電后產生的煙氣脫硫，這時因燃燒后H₂S轉化為SO₂，所以后脫硫處理的對象是煙氣，主要脫硫的是SO₂。此方法必須是煤氣作為燃料燃燒后進行，對于煤氣作為原料氣生產其他化工產品的工藝不適合。

2前脫硫

前脫硫是指煤氣先進行脫硫后再進入后續利用工序，如先對煤氣進行脫硫，再將脫硫后的煤氣來發電、制金屬鎂或其他利用等。前脫硫處理的對象是煤氣，主要脫去的是煤氣中的H₂S和SO₂。

3前脫硫和后脫硫比較

煤氣燃燒后體積比燃燒前大7～10倍，因此，后脫硫所需處理的氣體量較前脫硫大，所需設備也較前脫硫大；第二，對于需利用煤氣作為原料氣的工藝，不能采用后脫硫；第三，后脫硫時煤氣中含有的酸性氣體對設備、管道會造成傷害，因此，盡可能采用前脫硫處理煤氣脫硫。

國家環保標準的一再提高，要求煤氣、天然氣、煉焦行業需進一步優化工藝，提高凈化水平，H₂S濃度要求由原來的200mg/m³提高到20mg/m³。未來可能要求更高，小于5mg/m³。對于煉焦行業中的半焦煤氣，由于其煤氣成分特殊，同時含有H₂S、SO₂、CO₂等酸性氣體，如果采用高溫煉焦煤氣凈化工藝的處理技術，不能達到排放要求。

1蘭炭煤氣成分分析

半焦也稱蘭炭，其發生爐的原理與高溫煉焦不高，因部分煤氣回爐二次燃燒致使蘭炭煤氣組成比高溫干餾的焦爐煤氣復雜，主要雜質含有H₂S、SO₂、CO₂、N_xO等。

蘭炭焦爐生產的煤氣熱值低，約為1609～2017kcal/Nm³，煤氣中NH₃的含量較低、H₂S和SO₂的含量也低，但CO₂含量較大，因此，對這種煤氣進行脫硫是在高CO₂濃度下進行脫H₂S和SO₂的工藝。

上述三種氣體中，SO₂的酸性最強，因H₂S和CO₂都是二元弱酸，它們的酸性主要以一次電離為主，H₂S的一次電離常數小于CO₂一次的電離常數，即H₂S的酸性比CO₂弱，所以如果采用傳統的高溫干餾煤氣脫H₂S的工藝時，由于CO₂的存在會對脫硫效果產生影響。研究發現，H₂S的溶解性比CO₂強，反應時間在5s內時CO₂的影響可以忽略，但是超過5s后，CO₂的影響會超來超強，消耗堿液量增大，致使脫硫效果明顯降低。因此采用傳統的煤氣脫硫工藝對蘭炭煤氣進行脫硫達不到理想的效果。

2傳統煤氣脫硫工藝用于蘭炭脫硫的比較

2.1濕式催化氧化工藝