一種用于焦爐煤氣脫硫、脫氨的工藝的制作方法
【專利摘要】本發明所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，包括：（1）利用羥基氧化鐵作為脫硫劑，對焦爐煤氣進行脫硫；（2）將經步驟（1）脫硫后的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；（3）對步驟（2）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；（4）將氧化得到的羥基氧化鐵用作步驟（1）中的脫硫劑。本發明將焦爐煤氣的脫硫、硫酸銨的制備與脫硫劑的制備結合起來，在焦爐煤氣脫硫脫氨的現場利用制備硫酸銨時產生的副產物即可實現脫硫劑的制備，不需要再額外購買，從提高了工藝的經濟性能。
【專利說明】—種用于焦爐煤氣脫硫、脫氨的工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于煤氣凈化領域，具體涉及一種用于焦爐煤氣脫硫、脫氨的工藝。
【背景技術】
[0002]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。
[0003]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倉泛。
[0004]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Fe00H、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。
[0005]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，為了實現脫硫、脫氨工藝的一體化，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°C，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，實現了脫硫、脫氨工藝的一體化，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。
[0006]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】

[0007]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、硫酸銨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硫、脫氨的工藝。
[0008]本發明所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的技術方案為:
一種用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，包括:
(1)利用羥基氧化鐵作為脫硫劑，對焦爐煤氣進行脫硫；
(2)將經步驟(I)脫硫后的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°C,溶液pH值為5-9,反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)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；
(4)將氧化得到的羥基氧化鐵用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0009]所述步驟(I)中的脫硫溫度為30_50°C。
[0010]在所述步驟(I)中，利用所述羥基氧化鐵與水的漿液對焦爐煤氣進行淋洗脫硫。[0011 ] 所述羥基氧化鐵漿液中羥基氧化鐵的濃度為10_15wt%。
[0012]對步驟(I)中所述羥基氧化鐵漿液完成脫硫后形成的廢液進行過濾，對過濾得到的羥基氧化鐵廢劑進行活化回收。
[0013]對過濾掉所述羥基 氧化鐵廢劑后剩余的溶液進行蒸餾脫除所述溶液中的氨，蒸餾溫度為 150-250°C。
[0014]將蒸餾出的氨與步驟(2)中所述的硫酸亞鐵溶液進行反應。
[0015]所述步驟(2)中硫酸亞鐵溶液的濃度為0.8mol/L-l.3mol/L,所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為1-2。
[0016]所述步驟(3)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。
[0017]向每立方米漿液中通入含氧氣體的速率以氧氣計為0.2-lm3/h。
[0018]所述步驟(3)中，在溫度為30_50°C，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。
[0019]所述步驟(3)中，在溫度為60_90°C，溶液pH值為2_4的條件下對綠銹進行氧化生成α -羥基氧化鐵。
[0020]所述步驟(3)中，在溫度為20_30°C，溶液pH值為2_4的條件下對綠銹進行氧化生成β_羥基氧化鐵。
[0021]所述步驟(3)中，在溫度為10_20°C，溶液pH值為4_6的條件下對綠銹進行氧化生成Y-羥基氧化鐵。
[0022]對步驟(3)中濾出綠銹后的溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0023]將經過蒸發、結晶后剩余的水溶液用于配制步驟(I)中的脫硫劑。
本發明所述的脫硫脫氨的工藝，步驟(I)利用羥基氧化鐵作為脫硫劑，對焦爐煤氣進行脫硫，為了保證脫硫效果，本發明限定所述脫硫溫度為30-50°C。并進一步限定脫硫方式為將所述羥基氧化鐵與水配成脫硫劑漿液，所述羥基氧化鐵的濃度為10-15wt%，利用所述脫硫劑漿液對焦爐煤氣進行淋洗脫硫，這樣設置的目的在于提高羥基氧化鐵與焦爐煤氣的接觸面積。
[0024]步驟(2)將經步驟(I)脫硫后的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°C，溶液pH值為5-9，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；本發明限定所述硫酸亞鐵溶液的濃度為0.8mol/L-l.3mol/L，原因在于硫酸亞鐵溶液的濃度過小會不利于中和反應；而濃度高時雖然有利于中和反應，但是到了后續步驟(3)中的氧化階段時，高濃度的硫酸亞鐵會導致溶液粘稠，使得氧化反應很難進行，進而影響了羥基氧化鐵的生成，本發明通過設置所述所述硫酸亞鐵溶液的濃度為0.Smol/L-1.3mol/L，有效避免了上述兩種情況。本發明還限定所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為1-2，原因在于液氣比太小，會使得脫硫反應不完全，使得脫硫效率低下，而液氣比太大，又會使得焦爐煤氣難以通過液相出塔。
[0025]步驟(3)對步驟(2)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；本發明還進一步限定氧化方式為將過濾得到的綠銹與水配成漿液，向所述漿液中通入含氧氣體對綠銹進行氧化。這樣設置的優點在于，如果直接在含有硫酸銨與綠銹的溶液中通入含氧氣體對綠銹進行氧化，由于在鹽溶液中氧氣的含量較低，會導致綠銹的氧化速率較慢，本發明將綠銹過濾出來再與水配置成漿液進行氧化，能夠促進綠銹與氧氣的接觸，提高氧化效率。
[0026]本發明還對生成不同晶形羥基氧化鐵所需的反應條件進行了限定，綠銹是一種不穩定化合物，在氧化綠銹的過程中隨PH值和溫度的不同，其氧化產物可以是α、β、Y、無定型-羥基氧化鐵或者是Fe304。本 申請人:在研究發現，通過控制氧化過程中的工藝條件可以控制不同形態羥基氧化鐵的生成，具體為在溫度為30-50°C，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；在溫度為60-90°C，溶液pH值為2-4的條件下對綠銹進行氧化生成α -羥基氧化鐵；在溫度為20-30°C，溶液pH值為2_4的條件下對綠銹進行氧化生成β_羥基氧化鐵；在溫度為10-20°C，溶液pH值為4-6的條件下對綠銹進行氧化生成Y-羥基氧化鐵。
[0027]本發明所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的優點在于:
本發明所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，利用羥基氧化鐵作為脫硫劑對焦爐煤氣進行脫硫，再將脫硫后的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，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液，對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；將氧化得到的羥基氧化鐵再用作脫硫劑。本發明通過設置所述工藝使得焦爐煤氣的脫硫、硫酸銨的制備與脫硫劑的制備結合起來，在焦爐煤氣脫硫脫氨的現場利用制備硫酸銨時產生的副產物即可實現脫硫劑的制備，不需要再額外購買，從提高了工藝的經濟性能。
[0028]【專利附圖】

【附圖說明】
為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面結合【具體實施方式】和附圖對本發明的內容作進一步詳細的說明，其中
圖1為本發明所述的焦爐煤氣脫硫脫氨工藝的流程圖；
圖2為本發明所述的焦爐煤氣脫硫脫氨工藝的可變換方式的流程圖。[0029]【具體實施方式】
實施例1
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖1所示，包括:
(I)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為30°c;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為無定形羥基氧化鐵漿液，所述衆液中無定形羥基氧化鐵的濃度為10wt%。
[0030](2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為0.8mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為I，氨吸收塔塔釜中溫度為20°C，反應溶液的pH為5，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3 )對步驟(2 )中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹放置在空氣環境中，在室溫條件下進行晾曬，直至生成無定形羥基氧化鐵；對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0031](4)將制備得到的無定形羥基氧化鐵與經上述蒸發、結晶后剩余的水溶液混合配制成脫硫劑漿液，再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0032]實施例2
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(I)將焦爐煤氣從底部通入 脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為50°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為無定形羥基氧化鐵漿液，所述衆液中無定形羥基氧化鐵的濃度為15wt%。
[0033](2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為1.3mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為2，氨吸收塔塔釜中溫度為40°C，反應溶液的pH為9，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為10wt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為50°C，漿液PH為8，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成無定形羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為0.2m3/h ；對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0034](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至15wt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0035]實施例3
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(I)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為40°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為無定形羥基氧化鐵漿液，所述漿液中羥基氧化鐵的濃度為15wt%。
[0036](2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為1.0mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為1.5，氨吸收塔塔釜中溫度為20°C，反應溶液的pH為5，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為20wt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為30°C，漿液PH為6，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成無定形羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為0.2m3/h ;對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0037](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至15wt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0038]實施例4
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(I)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為45°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為無定形羥基氧化鐵漿液，所述漿液中羥基氧化鐵的濃度為13wt%。
[0039](2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為 1.2mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為2，氨吸收塔 塔釜中溫度為20°C，反應溶液的pH為5，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為15wt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為60°C，漿液PH為2，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成α -羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為0.5m3/h ;對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0040](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至13wt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0041]實施例5
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(1)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為35°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為α -羥基氧化鐵漿液，所述漿液中α -羥基氧化鐵的濃度為13wt% ；
(2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為 1.2mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為1.1，氨吸收塔塔釜中溫度為40°C，反應溶液的pH為9，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為12wt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為90°C，溶液PH為4，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成α -羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為lm3/h ;對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0042](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至13wt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0043]實施例6
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(1)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為30°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為α -羥基氧化鐵漿液，所述漿液中α -羥基氧化鐵的濃度為13wt% ；
(2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為 0.8mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為I，氨吸收塔塔釜中溫度為20°C，反應溶液的pH為7，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為18wt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為70°C，溶液PH為4，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成α -羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為0.8m3/h ;對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0044](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至13wt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0045]實施例7
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(1)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為50°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為β -羥基氧化鐵漿液，所述漿液中β -羥基氧化鐵的濃度為10wt% ；
(2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為 1.3mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為2，氨吸收塔塔釜中溫度為30°C，反應溶液的pH為7，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為13wt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為20°C，漿液PH為2，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成β -羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為lm3/h ;對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0046](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至10wt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0047]實施例8
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(1)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為40°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為β -羥基氧化鐵漿液，所述漿液中β -羥基氧化鐵的濃度為14wt% ；
(2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為 1.3mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為I，氨吸收塔塔釜中溫度為30°C，反應溶液的pH為6，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為19wt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為30°C，漿液PH為2，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成β -羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為0.5m3/h ;對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0048](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至14wt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0049]實施例9 本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(1)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為40°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為β -羥基氧化鐵漿液，所述漿液中β -羥基氧化鐵的濃度為12wt% ；
(2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為 1.3mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為1.3，氨吸收塔塔釜中溫度為40°C，反應溶液的pH為6，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為20wt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為30°C，溶液PH為4，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成β -羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為0.3m3/h ;對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0050](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至12wt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0051]實施例10
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(I)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為30°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為Y -羥基氧化鐵漿液，所述漿液中Y -羥基氧化鐵的濃度為15wt% ；
(2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為0.8mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為1，氨吸收塔塔釜中溫度為30°C，反應溶液的pH為5，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為llwt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為10°C，漿液PH為4，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成Y-羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為0.6m3/h ;對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0052](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至15wt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0053]實施例11
本實施例中所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝的流程圖如圖2所示，包括:
(1)將焦爐煤氣從底部通入脫硫塔，所述脫硫塔塔釜的溫度為30°C;所述脫硫塔的頂部通過噴嘴噴射脫硫劑對所述焦爐煤氣進行淋洗，所述脫硫劑為Y -羥基氧化鐵漿液，所述漿液中Y -羥基氧化鐵的濃度為llwt% ；
(2)經步驟(I)脫硫后的焦爐煤氣從所述脫硫塔的頂部溢出，將脫硫后的焦爐煤氣再通入氨吸收塔，焦爐煤氣與氨吸收塔頂部噴淋的硫酸亞鐵溶液進行反應脫除所述焦爐煤氣中的氨，其中所述硫酸亞鐵溶液的濃度為 0.8mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為I，氨吸收塔塔釜中溫度為40°C，反應溶液的pH為5，反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液；
(3)對步驟(2)中生成的含有硫酸銨與綠銹的溶液進行過濾，將過濾得到的綠銹與水配制成綠銹濃度為10wt%的漿液，將所述漿液送入氧化塔中，控制氧化塔內溫度為20°C，溶液PH為6，向所述漿液中通入含氧空氣對綠銹進行氧化生成Y-羥基氧化鐵，每立方米漿液中含氧空氣的通入量以氧氣計為lm3/h ;對過濾出綠銹后剩余的水溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
[0054](4)將經步驟(3)中氧化制備得到的漿液中羥基氧化鐵的濃度調節至llwt%后再用作步驟(I)中的脫硫劑。
[0055]在上述實施例2-11中，為了節約工藝的成本，將經蒸發、結晶后剩余的含很少量NH4+的水溶液用于調節所述羥基氧化鐵漿液的濃度，作為可選擇的實施方式，也可以使用純水溶液。上述實施例中還可以對所述漿液 完成脫硫后形成的廢液進行過濾，對過濾得到的羥基氧化鐵廢劑進行活化回收，活化回收的羥基氧化鐵可再用作脫硫劑；對過濾得到的羥基氧化鐵廢劑進行活化回收的方法為:將過濾得到的濾餅配置成10-20被％的懸浮液，通入含氧氣體進行氧化，使懸浮液中的鐵硫化物轉化為羥基氧化鐵和單質硫，通過浮選除去單質硫，即可得到活化后的羥基氧化鐵。此外，還可以對過濾掉羥基氧化鐵廢劑后剩余的溶液進行蒸餾脫除所述溶液中的氨，蒸餾溫度可以為150-250 V之間的任意溫度，將蒸餾出的氨與步驟(2)中所述的硫酸亞鐵溶液進行反應。[0056]此外，上述實施例中的脫硫步驟采用的是濕法脫硫，即將羥基氧化鐵與水混合配制成漿液用作脫硫劑；作為可選擇的實施方式，也可以采用干法脫硫，即將羥基氧化鐵固體堆放在脫硫塔中進行脫硫，所述羥基氧化鐵固體堆放時的堆比密度為0.9~1.0Kg/L，固體在脫硫塔中堆放時的高徑比設置為3-6。
[0057]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，包括: (1)利用羥基氧化鐵作為脫硫劑，對焦爐煤氣進行脫硫； (2)將經步驟(I)脫硫后的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°C,溶液pH值為5-9,反應生成含有硫酸銨與綠銹的溶液； (3)對步驟(2)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； (4)將氧化得到的羥基氧化鐵用作步驟(I)中的脫硫劑。
2.根據權利要求1所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，所述步驟(I)中的脫硫溫度為30-50°C。
3.根據權利要求1或2所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，在所述步驟(I)中，利用所述羥基氧化鐵與水的漿液對焦爐煤氣進行淋洗脫硫。
4.根據權利要求3所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，所述羥基氧化鐵漿液中羥基氧化鐵的濃度為10-15wt%。
5.根據權利要求4所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，對步驟(I)中所述羥基氧化鐵漿液完成脫硫后形成的廢液進行過濾，對過濾得到的羥基氧化鐵廢劑進行活化回收。
6.根據權利要求5所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，對過濾掉所述羥基氧化鐵廢劑后剩余的溶液進行蒸餾脫除所述溶液中的氨，蒸餾溫度為150-250°C。
7.根據權利要求6所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，將蒸餾出的氨與步驟(2)中所述的硫酸亞鐵溶液進行反應。
8.根據權利要求1-7任一所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，所述步驟(2)中硫酸亞鐵溶液的濃度為0.8mol/L-l.3mol/L，所述硫酸亞鐵溶液與所述焦爐煤氣的液氣比為1-2。
9.根據權利要求1-8所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，所述步驟(3)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。
10.根據權利要求9所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，向每立方米漿液中通入含氧氣體的速率以氧氣計為0.2-lm3/h。
11.根據權利要求ι-?ο任一所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，所述步驟(3)中，在溫度為30-50°C，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。
12.根據權利要求1-10任一所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，所述步驟(3)中，在溫度為60-90°C，溶液pH值為2-4的條件下對綠銹進行氧化生成α -羥基氧化鐵。
13.根據權利要求1-10任一所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，所述步驟(3)中，在溫度為20-30°C，溶液pH值為2-4的條件下對綠銹進行氧化生成β _羥基氧化鐵。
14.根據權利要求1-10任一所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，所述步驟(3)中，在溫度為10-20°C，溶液pH值為4-6的條件下對綠銹進行氧化生成Y _羥基氧化鐵。
15.根據權利要求1-12任一所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，對步驟(3 )中濾出綠銹后的溶液進行蒸發、結晶，制備得到硫酸銨。
16.根據權利要求15所述的用于焦爐煤氣脫硫脫氨的工藝，其特征在于，將經過蒸發、結晶后剩余的水溶液用 于配制步驟(I)中的脫硫劑。
【文檔編號】C01C1/24GK103468325SQ201210188093
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月8日 優先權日:2012年6月8日
【發明者】林科, 劉振義, 王立賢 申請人:北京三聚環保新材料股份有限公司, 北京三聚創潔科技發展有限公司