專利名稱：焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種焦爐煤氣精制凈化工藝，尤其涉及一種焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝。
背景技術：
焦爐煤氣是焦爐煉焦生產的副產氣。由于煉焦用煤、煉焦過程及煤氣回收設備的操作不同等因素，焦爐煤氣中所含雜質也不盡相同。焦爐煤氣是冶金、動力、化工合成等工業、民用領域很重要的氣體原料。煤氣凈化工藝的目的是脫除焦爐煤氣中有害雜質，主要有硫化氫、氰化物、苯、萘等，以滿足不同用戶的使用需求。
一般焦化廠都設有煤氣回收工藝，用以將焦爐煤氣中的雜質脫除，回收利用。焦爐生產出來的粗煤氣經過冷凝鼓風、除焦油、除萘、脫硫、洗氨、洗苯后，焦爐煤氣中的雜質含量一般可達到焦油含量彡50mg/m3、硫化氫含量彡200mg/m3、萘含量彡400mg/m3、苯含量彡4000mg/m3，此種品質的煤氣用于一般冶金工廠的生產和使用能夠滿足需求，但以下用戶的要求會更高I、冶金工廠的冷軋、真空循環脫氣精煉爐等，由于使用工藝的不同，會對煤氣品質提出更高要求；2、焦爐煤氣作為民用煤氣，要求焦油含量< 10mg/m3、硫化氫含量< 20mg/m3、萘含量彡 50-100mg/m3 ；3、作為化工合成的原料，硫化氫含量彡I 2mg/m3。焦爐煤氣脫萘、脫硫的工藝分干式、濕式方法。干式工藝是采用主要成分由活性炭、氧化鐵及各種催化劑組成的干式吸附劑吸收煤氣中的雜質。脫萘的濕工藝是采用煤焦油洗油或柴油與煤氣進行逆向接觸，利用萘在吸收劑中溶解度的不同進行吸收。脫硫的濕式工藝，據工藝方法不同有吸收和氧化法兩種類型。如寶鋼一期煤精、寧波鋼鐵五豐塘焦化都是采用焦爐煤氣中脫除的氨水作堿源，在催化劑作用下氧化吸收煤氣中的硫化氫。脫硫劑再生后生產硫膏。又比如寶鋼二期采用的單乙醇胺法，梅山化工采用的真空碳酸鉀法都屬于吸收法，吸收了硫雜質的富液，再生后產生的酸性氣體用于制硫酸，再生后的吸收液循環使用。以上方法屬于脫硫的濕式工藝。 兩種凈化工藝比較如下表比較項目干式凈化工藝濕式凈化工藝 系統復雜性簡繁 凈化效果高低
占地處理量較小時，占地較小較大
處理量較大時，占地較大
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操作維護較方便較繁 運行費用^"
廢棄物更換吸附劑工作量大，廢脫硫廢液需再生處理，循環 棄物基本無再利用價值使用O并可生成含硫制品。
對環境影響吸附劑再生時會有異味。脫硫廢液處理達標后基本
對環境無影響。以冶金工廠生產的初步凈化后的焦爐煤氣為原料，往往需要進行精制凈化以滿足更高品質的用戶需求，現有的精制凈化根據焦爐煤氣實際使用用途，有的通過濕式凈化法凈化，有的通過干式凈化法凈化，從凈化效率方面，濕法工藝有局限性。濕法脫萘工藝受操作溫度、脫萘油品品質影響，最好的能達到彡50 lOOmg/m3 ;濕法脫硫，最好的做到彡15mg/m3。而干法工藝，脫除雜質的效果可達到很高。但脫除效果越高，吸附劑的用量越大，運行成本越高，尤其是干法脫萘，吸附劑的再生耗能較大。對于民用，化工原料等用途的焦爐煤氣，均采用凈化效果好的干式凈化法凈化，干式工藝中吸附劑的用量與凈化效果息息相關，更換吸附劑填料是繁重的工作，固廢物的處理也必須由具有專業資質的單位處理，處理費用很高。濕式凈化法雖然運行費用較低，但達不到凈化的效果。

發明內容
本發明實際需要解決的技術問題是焦爐煤氣純干式凈化法吸附劑用量大，更換吸附劑填料是繁重的工作，固廢物的處理也必須由具有專業資質的單位處理，處理費用很高。濕式凈化法雖然運行費用較低，但達不到凈化要求的效果。綜合考慮，為降低干法脫萘吸附劑的負擔，先用濕法粗脫，將濕法工藝放在干法工藝之前，關鍵點要避免濕法段的洗油、柴油等吸收液隨氣流帶入干式吸收塔。濕法脫硫效率不高，要達到同等效果，較干法脫硫而言，濕法脫硫占地大、投資高、輔助系統較多、能源消耗較大，尤其是脫硫廢液的處理，對非焦化企業是個較大的難題。一般工廠沒有能處理脫硫廢液裝置，需建立儲運裝置外送處理。另外，由于系統復雜，運行維護也較繁。由此，脫硫工藝只保留干法工藝。具體技術方案如下本發明提供了一種焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝，包括濕法段和干法段，所述濕法段包括以下步驟初步凈化后的焦爐煤氣進入油洗萘塔1，循環洗油流入油洗萘塔I的油槽lb，再流出油槽Ib后經油泵7到達所述油洗萘塔I的上部，再經噴頭Ia向下噴淋，對油洗萘塔內的煤氣進行噴淋洗滌，所述油泵7和噴頭Ia之間還設有換熱器2，低壓蒸汽在所述換熱器2處對循環洗油進行加熱，使循環洗油的油溫高于煤氣溫度3 5°C ;焦爐煤氣流出油洗萘塔1，進入電捕焦油器3，捕集大部分殘存的洗油霧、焦油霧；所述干法段包括以下步驟焦爐煤氣流出電捕焦油器3，進入除油脫萘裝置，所述除油脫萘裝置內裝填固體吸附劑，除油脫萘裝置使用一段時間后，將低壓蒸汽經過電加熱器4后形成過熱蒸汽，對除油脫萘裝置進行吹掃，將除油脫萘裝置中的雜質脫附出來，從而使所述固體吸附劑再生；焦爐煤氣流出除油脫萘裝置后流入脫硫裝置，所述脫硫裝置內裝填固體脫硫劑，焦爐煤氣流出所述脫硫裝置后形成精制凈化的煤氣。優選的，所述固體吸附劑包括活性炭，三氧化鋁。

優選的，所述過熱蒸汽為溫度為350°C的蒸汽。優選的,所述固體脫硫劑包括Fe2O3. H2O0優選的，所述除油脫萘裝置為兩個并聯連接的除油脫萘器5。優選的，所述脫硫裝置為三個并聯/串聯連接的脫硫塔6。本發明與現有技術的不同之處主要在于采用了干濕結合的工藝對焦爐煤氣進行精制凈化，取代原有的純干法凈化，經濟性大大提高。本發明的有益效果在于I)采用干濕結合的煤氣凈化工藝，凈化效果優于濕式，可以達到焦油含量< 5mg/m3、硫化氫含量< 5mg/m3、萘含量< 20mg/m3。2)采用干濕結合的煤氣凈化工藝，既保證了凈化效果，又利于實施。脫萘段先濕法、再干法，充分發揮了濕法工藝的作用，減輕了干法段的負擔，從而降低了吸附劑填料再生、填料更換的負擔。3)降低運行費用，降低成本。4)利用電捕焦油器和除油脫萘器對洗萘塔內的洗油進行濾除，使得不因濕法段自身的工藝產生新的雜質。5)對脫萘和脫硫的干、濕法進行優化組合，使得整個精制凈化工藝不繁瑣，流水線設備結構簡單，降低成本同時兼顧了效率。


圖I是本發明焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝流程的示意圖。其中，I、洗萘塔，2、換熱器，3、電捕焦油器，4、電加熱器，5、除油脫萘器，6、脫硫塔，7、油泵。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明進一步說明。針對遠離焦化廠、又需要精制焦爐煤氣的用戶，結合干濕凈化工藝的優缺點使用一種工藝簡單、投資省、占地少、方便操作維護的深度精制煤氣凈化工藝。首先，濕法段部分，來自焦化廠的經過初步凈化的焦爐煤氣，先進入填料式油洗萘塔1，用循環洗油噴淋洗滌煤氣。為了保持循環油溫度經常高于煤氣溫度3 5° C，用
O.6MPa的飽和蒸汽經過換熱器2對洗油加熱。洗油的洗萘操作將含萘量從400mg/m3降低到80mg/m3以下，為了維持洗油的吸收活力，每天需要將洗油部分替換，新鮮洗油補入填料式油洗萘塔I的油槽內。洗萘塔I后設電捕焦油器3，以捕集大部分殘存的洗油霧、焦油霧。經電捕焦油器3后焦油含量基本達到10mg/m3以下。電捕焦油器3捕集下的焦油由管道排入污水池混入含萘污水一并處理。其次，干法段部分，出電捕焦油器3的煤氣進入正處于吸附狀態的除油脫萘器5，煤氣中的焦油、萘、部分硫、苯等組分被裝填吸附劑的孔所吸附，從而使煤氣得以凈化，將煤 氣中含萘量從80mg/m3降低到20mg/m3以下,焦油含量脫至5mg/m3以下。除油脫萘器內裝填固體吸附劑，吸附劑介紹如下a. TZ-D0101以煤為原料，經高溫碳化后再浸潰高分子有機物而成，專用于脫除焦爐煤氣中焦油、萘、油霧的吸附劑；b. TZ-B0302屬于煤質類活性炭，添加了多種助催化劑經高溫碳化和活化，主要用于脫除焦爐煤氣中硫、萘、苯、焦油、油霧等雜質的吸附劑，對雜質都有較好的脫除作用。c. TZ-B0103屬于煤質類活性炭，添加了多種助催化劑經高溫碳化和活化，專用于脫除焦爐煤氣中硫、萘、苯、油霧等雜質的吸附劑，用于煤氣的深度凈化。d. TZ-CO102主要由三氧化鋁組成的用于氣體分布的耐高溫的磁球。除油脫萘器使用一段時間后需進行填料再生。再生方法用電加熱器4對低壓蒸汽進行加熱，形成350°C的過熱蒸汽對除油脫萘器進行直接吹掃，將脫油脫萘器中的焦油、萘等雜質脫附出來，從而使吸附劑填料再生。出除油脫萘器的焦爐煤氣進入脫硫塔，經脫硫塔內填料的吸附，出塔后的煤氣中H2S含量不超過5mg/Nm3。本工序由3臺精脫硫塔組成。脫硫塔內裝填固體脫硫劑,該脫硫劑具有容量大、阻力小、活性高、適用廣、操作方便等優點。它是以氧化鐵(a-Fe203. H2O和
I-Fe2O3. H2O)為主要活性組份，添加了多種助催化劑和有機載體氧化復合而成的高效煤氣脫硫劑。為了提高脫硫劑的利用效率，3臺脫硫塔可并聯亦可串聯操作。焦爐煤氣流出脫硫塔6后形成精制凈化的煤氣。
權利要求
1.ー種焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝，其特征在于，包括濕法段和干法段，所述濕法段包括以下步驟 初步凈化后的焦爐煤氣進入油洗萘塔(I )，循環洗油流入油洗萘塔(I)的油槽(lb)，再流出油槽(Ib)后經油泵(7)到達所述油洗萘塔(I)的上部，再經噴頭(Ia)向下噴淋，對油洗萘塔內的煤氣進行噴淋洗滌，所述油泵(7)和噴頭(Ia)之間還設有換熱器(2)，低壓蒸汽在所述換熱器(2)處對循環洗油進行加熱，使循環洗油的油溫高于煤氣溫度3 5°C ; 焦爐煤氣流出油洗萘塔(1)，進入電捕焦油器(3)，捕集大部分殘存的洗油霧、焦油霧； 所述干法段包括以下步驟 焦爐煤氣流出電捕焦油器(3)，進入除油脫萘裝置，所述除油脫萘裝置內裝填固體吸附齊U，除油脫萘裝置使用一段時間后，將低壓蒸汽經過電加熱器(4)后形成過熱蒸汽，對除油脫萘裝置進行吹掃，將除油脫萘裝置中的雜質脫附出來，從而使所述固體吸附劑再生； 焦爐煤氣流出除油脫萘裝置后流入脫硫裝置，所述脫硫裝置內裝填固體脫硫劑，焦爐煤氣流出所述脫硫裝置后形成精制浄化的煤氣。
2.如權利要求I所述的焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝，其特征在于 所述固體吸附劑包括活性炭，三氧化鋁。
3.如權利要求I所述的焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝，其特征在于 所述過熱蒸汽為溫度為350°C的蒸汽。
4.如權利要求I所述的焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝，其特征在于 所述固體脫硫劑包括Fe2O3. H2O。
5.如權利要求I所述的焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝，其特征在于 所述除油脫萘裝置為兩個并聯連接的除油脫萘器(5)。
6.如權利要求I所述的焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝，其特征在于 所述脫硫裝置為三個并聯/串聯連接的脫硫塔(6)。
全文摘要
本發明涉及一種焦爐煤氣干濕結合法精制凈化工藝。包括濕法段和干法段，濕法段包括以下步驟初步凈化后的焦爐煤氣進入油洗萘塔(1)，焦爐煤氣流出油洗萘塔(1)，進入電捕焦油器(3)，捕集大部分殘存的洗油霧、焦油霧；所述干法段包括以下步驟焦爐煤氣流出電捕焦油器(3)，進入除油脫萘裝置，所述除油脫萘裝置內裝填固體吸附劑，焦爐煤氣流出除油脫萘裝置后流入脫硫裝置，所述脫硫裝置內裝填固體脫硫劑，焦爐煤氣流出所述脫硫裝置后形成精制凈化的煤氣。本發明既保證了凈化效果，又利于實施；減輕了干法段的負擔，從而降低了吸附劑填料再生、填料更換的負擔；降低運行費用；降低成本同時兼顧了效率。
文檔編號C10K1/32GK102816609SQ20121033909
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者舒紀文, 方文新, 陳泉明, 雷江偉, 李霞, 裴占寧, 蘇瓊 申請人:上海梅山工業民用工程設計研究院有限公司