[發(fā)明專利]粗煤氣脫碳脫硫的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610115440.0
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105716372B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙代勝;戈軍;趙鵬飛;葉智剛;南海明
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國神華煤制油化工有限公司北京工程分公司
• 主分類號: F25J3/08
• 分類號: F25J3/08
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;吳貴明

本發(fā)明提供了一種粗煤氣脫碳脫硫的方法。該方法包括：脫碳過程，對粗煤氣進(jìn)行第一冷卻過程，得到第一混合液和脫碳煤氣，第一混合液包含液態(tài)二氧化碳和部分液態(tài)硫化氫；脫硫過程，對脫碳煤氣進(jìn)行第二冷卻過程，得到凈化煤氣和第二混合液，第二混合液包含剩余的液態(tài)硫化氫，脫碳過程的壓力為3.5～8MPa。通過對壓力的控制，能夠有效抑制二氧化碳?xì)怏w不經(jīng)過液體狀態(tài)而直接轉(zhuǎn)換為固態(tài)的現(xiàn)象，從而有利于降低脫碳過程中二氧化碳轉(zhuǎn)化為干冰阻塞管道的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而克服了不適宜采用冷卻方法對粗煤氣中二氧化碳進(jìn)行分離的認(rèn)識。上述脫碳和脫硫過程均通過冷卻的方式完成，因而該方法無需對溶劑進(jìn)行再生，從而有利于縮短工藝流程，并降低工藝成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種粗煤氣脫碳脫硫的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的氣體分離的方法包括蒸餾、低溫蒸餾、物理吸附、化學(xué)吸附等多種方法。粗煤氣中含有多種氣體成分，如氫氣、一氧化碳、氮?dú)狻⒓淄椤⒍趸肌⒘蚧瘹涞冉M分，且粗煤氣各組分的熔/沸點(diǎn)不同，因而理論上通過低溫蒸餾的方法實(shí)現(xiàn)脫硫脫碳的方法簡便易行。然而分離過程中工藝條件控制不當(dāng)很容易導(dǎo)致氣態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)化為干冰而造成管道堵塞，從而造成一定的安全隱患，進(jìn)而本行業(yè)內(nèi)通常認(rèn)為該方法僅適用于混合氣體中二氧化碳的分離。因而現(xiàn)有的粗煤氣脫碳脫硫的方法主要為聚乙二醇二甲醚(NHD)法和低溫甲醇洗法。

NHD法是以聚乙二醇二甲醚為溶劑，在常溫條件下對粗煤氣中的H2S、COS、CO2等組分進(jìn)行吸收的過程。低溫甲醇洗技術(shù)是一種以甲醇作為吸收劑，在低溫下對CO2、H2S、COS等酸性氣體進(jìn)行吸附，同時或分段脫除原料氣中酸性氣體的氣體凈化方法。上述兩種方法均是利用了NHD或甲醇對CO2、H2S、COS等組分的溶解度較大的物理特性，因而均屬于物理吸附技術(shù)。然而盡管上述兩種工藝較為成熟，但是其也存在一些缺點(diǎn)：

1)NHD和低溫甲醇洗工藝流程復(fù)雜，設(shè)備投資高，特別是低溫甲醇洗方法，關(guān)鍵設(shè)備需國外引進(jìn)；

2)上述兩種方法均為物理吸附法，存在溶劑成本高和溶劑再生等問題；

3)NHD法在國內(nèi)運(yùn)行裝置操作壓力大多數(shù)均小于等于3.6MPa，因而該法具有一定的應(yīng)用局限性；

4)上述兩種方法在溶劑再生過程中產(chǎn)生的廢氣和廢水的處理成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種粗煤氣脫碳脫硫的方法，以解決現(xiàn)有的粗煤氣脫碳脫硫的方法中存在的工藝復(fù)雜和處理成本高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種粗煤氣脫碳脫硫的方法，該方法包括：脫碳過程，對粗煤氣進(jìn)行第一冷卻過程，得到第一混合液和脫碳煤氣，第一混合液包含液態(tài)二氧化碳和部分液態(tài)硫化氫；脫硫過程，對脫碳煤氣進(jìn)行第二冷卻過程，得到凈化煤氣和第二混合液，第二混合液包含粗煤氣中剩余的液態(tài)硫化氫，其中，脫碳過程的壓力為3.5～8MPa。

進(jìn)一步地，脫碳過程中，將粗煤氣的溫度降至-60～-30℃。

進(jìn)一步地，脫硫過程中，壓力為3.5～8MPa，將脫碳煤氣的溫度降至-90～-60℃。

進(jìn)一步地，方法還包括在脫碳過程之前對粗煤氣依次進(jìn)行脫水和過濾的預(yù)處理過程。

進(jìn)一步地，脫水的方法選自物理吸附。

進(jìn)一步地，過濾過程為采用吸附劑去除粗煤氣中固體顆粒的過程，優(yōu)選地，吸附劑選自分子篩和/或過濾瓷球。

進(jìn)一步地，脫碳步驟還包括將第一混合液進(jìn)行第一閃蒸過程，得到液態(tài)二氧化碳和硫化氫氣體，優(yōu)選第一閃蒸過程中，溫度為-60～-30℃，壓力為3.2～7.8MPa。