[發明專利]高爐煤氣的綜合處理裝置及方法

在審

• 申請號: 201910517547.1
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110157486A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 林千果
• 申請（專利權）人: 林千果
• 主分類號: C10K1/00
• 分類號: C10K1/00;C10K1/32;B01D53/22;B01D53/047;B01D53/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 白雪

本發明提供了一種高爐煤氣的綜合處理裝置及方法。該裝置包括CO₂膜分離單元、羰基硫變壓吸附分離單元以及低溫精餾單元，CO₂膜分離單元設置有高爐煤氣進口、二氧化碳富集氣出口和非滲透氣出口；羰基硫變壓吸附分離單元設置有非滲透氣進口、羰基硫富集氣出口以及第一脫除氣出口，非滲透氣進口與非滲透氣出口相連，羰基硫變壓吸附分離單元用于對非滲透氣中的羰基硫進行變壓吸附分離；低溫精餾單元設置有二氧化碳富集氣進口、二氧化碳產品氣出口、羰基硫產品氣出口以及第二脫除氣出口，二氧化碳富集氣進口分別與二氧化碳富集氣出口和羰基硫富集氣出口相連。本發明可以有效脫除煤氣中的羰基硫，改善二氧化碳富集程度，并提高高爐煤氣的燃燒熱值。

技術領域

本發明涉及煙氣處理技術領域，具體而言，涉及一種高爐煤氣的綜合處理裝置及方法。

背景技術

高爐煤氣作為許多工業生產的副產尾氣，排放量巨大，其主要成分為CO、H₂、CO₂和N₂，并含有少量羰基硫(COS)。其中CO₂的濃度較高，影響了高爐煤氣的燃燒熱值，且不利于降低CO₂排放。基于提高高爐煤氣熱值以及減少CO₂排放的目的，通常需要對高爐煤氣中的CO₂進行分離捕集。同時，由于COS的存在，其能在高爐煤氣燃燒時轉化成SO₂，使燃燒后的煙氣中SO₂排放超過大氣污染控制標準。因此，也需要對高爐煤氣中的COS進行分離脫除。

常用的羰基硫脫除的方法包括水解法、催化氧化法以及吸附法。由于煤氣中的COS含量較低，且存在較高濃度的CO₂，這些方法的應用都受到顯著的影響。高爐煤氣中捕集CO₂的方法目前主要為膜分離法，但是目前的膜分離法的分離效果有限。

以上原因導致目前的高爐煤氣處理工藝中存在以下缺陷：(1)羰基硫無法有效去除；(2)二氧化碳的富集程度低；(3)鑒于二氧化碳分離和羰基硫的脫除效果不佳，導致高爐煤氣的燃燒熱值較低，限制了其實際應用。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種高爐煤氣的綜合處理裝置及方法，以解決現有技術中處理高爐煤氣時存在的以下問題：(1)羰基硫無法有效去除；(2)二氧化碳的富集程度低；(3)鑒于二氧化碳分離和羰基硫的脫除效果不佳，導致高爐煤氣的燃燒熱值較低，限制了其實際應用。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種高爐煤氣的綜合處理裝置，其包括：CO₂膜分離單元，設置有高爐煤氣進口、二氧化碳富集氣出口和非滲透氣出口；羰基硫變壓吸附分離單元，設置有非滲透氣進口、羰基硫富集氣出口以及第一脫除氣出口，非滲透氣進口與非滲透氣出口相連，羰基硫變壓吸附分離單元用于對非滲透氣出口排出的非滲透氣中的羰基硫進行變壓吸附分離；以及低溫精餾單元，設置有二氧化碳富集氣進口、二氧化碳產品氣出口、羰基硫產品氣出口以及第二脫除氣出口，二氧化碳富集氣進口分別與二氧化碳富集氣出口和羰基硫富集氣出口相連。

進一步地，裝置還包括第一壓縮單元，第一壓縮單元設置在高爐煤氣進口所在的進氣管路上，用于對高爐煤氣進行壓縮。

進一步地，裝置還包括氣體處理單元，氣體處理單元設置在第一壓縮單元與高爐煤氣進口相連的管路上，用于去除壓縮后的高爐煤氣中的固體雜質和液體雜質。

進一步地，氣體處理單元包括依次串聯設置的過濾器、冷卻機和除霧器。

進一步地，二氧化碳富集氣進口與二氧化碳富集氣出口通過二氧化碳富集氣輸送管路相連，羰基硫富集氣出口與二氧化碳富集氣輸送管路相連。

進一步地，裝置還包括第二壓縮單元，第二壓縮單元設置在二氧化碳富集氣輸送管路上，且羰基硫富集氣出口與二氧化碳富集氣輸送管路的連接處位于第二壓縮單元的上游。