[發明專利]一種焦化工業中硫的分布式資源化系統及方法

有效

• 申請號: 201610821355.6
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN106276973B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 湯志剛;溫燕明;王登富;郭棟;姜愛國;康春清;季廣祥;廖俊生
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C01C1/242
• 分類號: C01C1/242;C01C1/24;C01C1/22;C01C1/246;C01C1/247;C01C1/18
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明涉及一種焦化工業中硫的分布式資源化系統及方法。本發明立足焦化流程系統資源平衡，充分發揮焦化流程的自凈化功能，系統考慮硫泡沫、含硫廢氣和含硫廢液的耦合處理，變廢為寶，提高了資源的過程價值。技術方案為：硫泡沫凈化后得到純凈硫磺經焚燒制酸，得到的濃硫酸吸收焦爐煤氣中的氨生產硫酸銨；脫硫廢液經脫色后進行硫代氧化，分離出硫磺焚燒制酸，溶液結晶分離得到硫酸銨和硫氰酸銨母液，將硫氰酸銨母液焚燒產生SO2，用氨水吸收生成亞硫酸銨，亞硫酸銨氧化制硫酸銨或將亞硫酸銨作為脫硝劑用于煙氣脫硝；焦爐煙道氣回收余熱后與臭氧混合，使其中的NO部分或全部氧化后，連同前述資源化過程尾氣一并進行脫硫脫硝，最終生成硫酸銨和硝酸銨。

技術領域

本發明屬于廢棄物資源化技術領域，特別涉及一種焦化工業中硫的分布式資源化系統及方法。

背景技術

目前焦化行業廣泛使用的HPF法，通過濕法氧化將焦爐煤氣中的H2S大部分轉化為單質硫，少部分由于濕法氧化過程的副反應生成硫氰酸銨、硫代硫酸銨和硫酸銨的混合物。

現有生產中，單質硫通過熔硫凈化或板框壓濾、離心脫濾等方式得到硫膏，如葛方晉等人的一種分離熔硫工藝及設備(公開號CN105502300A)，柴先東等人的熔硫釜(公開號CN204324873U)，但是由于該硫膏中含有較多雜質，色澤、純度較差，無法達到市售產品的品質規格，大部分焦化企業的硫膏都堆庫壓存，不僅占地，而且極易形成環境污染。

另外，由于HPF法是否脫硫過程副反應的發生，產生的硫氰酸銨、硫代硫酸銨和硫酸銨混合鹽在脫硫循環液中累積到一定程度，將嚴重影響焦爐煤氣的脫硫效果。通過脫硫廢液定期采出，并結合副鹽回收及其副鹽精制技術，如馬瑞進等人的脫硫廢液中副鹽的處理方法(公開號CN103058442A)，焦廣磊的一種焦化脫硫廢液提取副鹽的方法(公開號CN102502709A)，此類方法可以將其中的硫氰酸銨、硫代硫酸銨和硫酸銨分別回收、精制，獲得可投放市場的產品。但是隨著近年來，硫氰酸銨、硫代酸酸銨市場的飽和，副鹽回收及其精制技術的競爭力和市場價值越來越不被業內人士看好。

近年來興起的廢硫膏與脫硫廢液聯合焚燒技術，是將廢硫膏和脫硫廢液混合共同焚燒后，經過凈化、轉化制酸。該方法雖然可以將廢硫膏和脫硫廢液一并處理，但是由于脫硫廢液焚燒后組成復雜，為了不影響轉化催化劑，必須在轉化之前進行大量的洗滌和凈化步驟，因此能耗較高。如朱偉長等人的從焦化脫硫廢液提取硫氰酸銨(公開號CN102874845A)，陳琳的一種從焦化脫硫廢液中提取硫氰酸銨的方法(公開號CN102126732A)。

焦爐煙道氣的脫硫方法主要雙堿法、鈣法以及氨法，如黃偉等人的一種新型雙堿法煙氣脫硫方法及煙氣脫硫系統(公開號CN105498503A)，徐繼紅等人的一種快速鈣法煙氣脫硫的方法(公開號CN102485323A)，焦延濱等人的氨法脫硫裝置及工藝(公開號CN105126589A)，雙堿法雖然可以在脫硫的同時脫硝，但是氧化鈣再生氫氧化鈉工序占地和能耗較大，鈣法和傳統氨法雖然原料易得、工藝簡單，但是鈣法所得產品很難二次利用，易形成新的廢棄物。傳統氨法易形成氨逃逸，且無法同時脫硫和脫硝。

焦爐煙道氣脫硝的方法主要有SCR法和SNCR法，如胡永鋒等人的SCR法煙氣脫硝裝置及煙氣脫硝方法(公開號CN104741001A)，張蕊等人的一種SNCR脫硝裝置及脫硝方法(公開號CN103349898A)，SNCR法需要較高的溫度，在爐外脫硝需要重新加熱焦爐煙道氣，能耗較高；在爐內脫硝，需對焦爐爐體進行改造，對焦爐正常操作影響較大，不太適合焦爐爐內脫硝。SCR法需要在催化劑的條件下進行脫硝，催化劑投資較大，脫硝成本較高，且容易受到煙道氣中其他雜質的污染而失活。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種焦化工業中硫的分布式資源化系統及方法。