一种焦炉煤气除氧精脱硫的方法技术

一种焦炉煤气除氧精脱硫的方法，包括如下步骤：S1)、换热升温，S2)、预加氢转化和一级加氢转化，S3)、一级脱硫，S4)、二次换热升温，S5)、二级加氢转化，S6)、二级精脱硫。本发明专利技术的焦炉煤气除氧精脱硫的方法，采用两级焦炉煤气加氢除氧精脱硫工艺，利用一级加氢除氧脱硫工段将焦炉煤气中的大部分有机硫转化成H2S，将大部分氧加氢脱除，将大部分不饱和烃加氢饱和，同时将其它杂质进行处理；经过处理的焦炉煤气再进入二级加氢除氧精脱硫工段，将残余的有机硫、不饱和烃、微量氧等杂质进行二次深度加氢转化及处理，实现焦炉煤气深度净化。

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉煤气除氧精脱硫的方法
本专利技术涉及气体净化领域，具体涉及一种焦炉煤气除氧精脱硫的方法。
技术介绍
焦炉煤气含有微量硫、烯烃、氧气、焦油、萘、氰化氢、氨、苯等杂质，作为化工原料使用时，这些杂质会对后续化工工艺过程中的催化剂造成毒害，导致催化剂部分或完全失活；尤其是现代高效转化、合成催化剂，要求合成气中硫含量低于0.1×10－6；而焦炉煤气在进入蒸汽转化催化剂之前也要求烯烃等杂质总含量尽可能低于50×10－6。因此，高效脱除焦炉煤气中的硫、烯烃、焦油、萘、氰化氢、氨、苯等杂质，是焦炉煤气资源化利用的关键。硫化物的脱除通常采用干法和湿法，湿法脱硫是利用吸收液将原料中的硫化物吸收，含硫化物的吸收液在再生塔中分解或解析出硫化物，吸收液循环利用，湿法脱硫一般用于将高含量的硫化物脱除至较低含量，通常湿法脱硫控制的指标为脱硫后硫含量≤10ppm，干法脱硫主要应用于原料的精脱硫，干法脱硫控制的指标为脱硫后硫含量≤1ppm。焦炉煤气干法净化工艺中需要先将形态较为复杂的有机硫催化加氢转化为硫化氢，再通过固体吸收剂予以脱除。焦炉煤气的深度净化，特别是形态复杂的有机硫(硫醇、硫醚及噻吩等)和不饱和烃等其他杂质的深度净化。而大多数转化、合成催化剂对合成气中微量杂质的净化要求较高，含有烯烃、有机硫化物及氧的焦炉气在催化剂上进行的主要反应有：O2+2H2→2H2O(1)C2H2+H2→C2H6(2)C3H6+H2→C3H8(3)COS+H2→CO+H2S(4)COS+H2O→CO2+H2S(5)RSH+H2→RH+H2S(6)R1SR2+2H2→R1H+R2H+H2S(7)可能出现的副反应有：2CO→C↓+CO2(8)CO+3H2→CH4+H2O(9)反应8和9是强放热反应，可能会引起催化剂床层飞温，反应8所产生的碳会堵塞催化剂孔道，引起催化剂失活，因此应设法避免上述反应。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种焦炉煤气除氧精脱硫的方法。本专利技术的技术解决方案是：一种焦炉煤气除氧精脱硫的方法，包括如下步骤：S1)、换热升温将压缩的焦炉煤气换热升温至180-300℃；S2)、预加氢转化和一级加氢转化将经过步骤S1的焦炉煤气依次进行预加氢转化和一级加氢转化，使经过步骤S1的焦炉煤气中的有机硫转化为硫化氢，氧加氢脱除，不饱和烃加氢饱和，同时去除杂质；S3)、一级脱硫将经过步骤S2的焦炉煤气进行一级脱硫，脱除无机硫和氯化氢；S4)、二次换热升温将经过S3的焦炉煤气换热升温至280-340℃；S5)、二级加氢转化将经过S4的焦炉煤气进行二次加氢反应，将经过S4的焦炉煤气中残余的有机硫转、不饱和烃和氧深度加氢转化；S6)、二级精脱硫将二级加氢转化后的焦炉煤气进行二级精脱硫。进一步的，有机硫为COS、CS2、CH3SSCH3、甲硫醇中的一种或多种组合。进一步的，步骤S2中的杂质为砷、焦油、粉尘、笨、萘、氨、氢氰酸中的一种或多种组合。进一步的，步骤S1中，压缩的焦炉煤气的压力为4-4.2Mpa。进一步的，将一部分一级加氢转化后的焦炉煤气引入二级加氢前的焦炉煤气，使进行二级加氢前的焦炉煤气的总硫为10-15mg/m3。进一步的，所述压缩的焦炉煤气的有效成分中，甲烷的体积分率为20-25％，氢气的体积分率为60-65％，一氧化碳的体积分率为8-12％，氧的体积分率0.5-0.9％，二氧化碳的体积分率为2-4％，焦油和灰尘的含量不高于0.1mg/Nm3，硫化氢的含量不高于1mg/Nm3，其他硫化物的含量为150-160mg/Nm3；经过步骤S6后的焦炉煤气的有效成分中，甲烷的体积分率为20-25％，氢气的体积分率为55-60％，一氧化碳的体积分率为8-12％，氧的体积分率0.0005-0.0007％，二氧化碳的体积分率为2-4％，焦油和灰尘的含量不高于0.1mg/Nm3，总硫含量不高于0.1mg/Nm3。进一步的，所述压缩的焦炉煤气的有效成分中，甲烷的体积分率为20.74％，氢气的体积分率为60.6％，一氧化碳的体积分率为8.93％，氧的体积分率0.82％，二氧化碳的体积分率为2.33％，焦油和灰尘的含量不高于0.1mg/Nm3，硫化氢的含量不高于1mg/Nm3，其他硫化物的含量为155.2mg/Nm3；经过步骤S6后的焦炉煤气的有效成分中，甲烷的体积分率为21.31％，氢气的体积分率为58.46％，一氧化碳的体积分率为9.12％，氧的体积分率0.0006％，二氧化碳的体积分率为2.64％，焦油和灰尘的含量不高于0.1mg/Nm3，总硫含量不高于0.1mg/Nm3。进一步的，步骤S1前，焦炉煤气经过焦炉煤气初净化，焦炉煤气初净化包括如下步骤：S01)、除尘脱焦油对焦炉煤气除尘和脱焦油，使焦炉煤气中的灰尘和焦油总量不高于3mg/Nm3；S02)、压缩压缩经过步骤S01的焦炉煤气至0.58-0.62Mpa；S03)、粗脱硫对经过步骤S02的焦炉煤气粗脱硫，使焦炉煤气中的H2S含量不高于1mg/Nm3。S04)、除杂对经过步骤S03的焦炉煤气除杂，使焦炉煤气中的杂质含量不高于0.1mg/Nm3；S05)、二次压缩压缩经过步骤S04的焦炉煤气至4-4.2Mpa。进一步的，经过步骤S01前的焦炉煤气的有效成分中，甲烷的体积分率为20-25％，氢气的体积分率为60-65％，一氧化碳的体积分率为8-12％，氧的体积分率0.5-0.9％，二氧化碳的体积分率为2-4％，焦油和灰尘的含量为0.14-0.16g/Nm3，硫化氢的含量为50-150mg/Nm3，其他硫化物的含量为150-160mg/Nm3。进一步的，经过步骤S01前的焦炉煤气的有效成分中，甲烷的体积分率为20.8％，氢气的体积分率为60.31％，一氧化碳的体积分率为8.9％，氧的体积分率0.82％，二氧化碳的体积分率为2.58％，焦油和灰尘的含量为0.015g/Nm3，硫化氢的含量为50mg/Nm3，其他硫化物的含量为155.2mg/Nm3。本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术的焦炉煤气除氧精脱硫的方法，采用两级焦炉煤气加氢除氧精脱硫工艺，其基本原理是根据化学反应热力学和动力学原理，利用一级加氢除氧脱硫工段将焦炉煤气中的大部分有机硫(例如COS、CS2、CH3SSCH3、甲硫醇等)转化成H2S，将大部分氧加氢脱除，将大部分不饱和烃加氢饱和，同时将其它杂质(砷、焦油、粉尘、苯、萘、氨、氢氰酸、硫化氢等)进行处理；经过处理的焦炉煤气再进入二级加氢除氧精脱硫工段，将剩余的有机硫、不饱和烃、微量氧等杂质进行二次深度加氢转化及处理，实现焦炉煤气深度净化。本专利技术的焦炉煤气除氧精脱硫的方法具有工艺流程简单、操作条件温和、运行可靠性和安全性好、负荷调节方便、自动化程度高等优点。与其他深度净化技术相比，在工艺、操作、维护、经济性、负荷调节等各方面存在着明显的优势。附图说明图1为本专利技术的焦炉煤气除氧精脱硫方法的流程示意图。图2为实现本专利技术的焦炉煤气除氧精脱硫的装置的示意图。图3为实现本专利技术的焦炉煤气除氧精脱硫的装置中预加氢反应器Ⅰ的结构示意图。图4为实现本专利技术的焦炉煤气除氧精脱硫的装置中一级脱硫反应器Ⅰ的结构示意图。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦炉煤气除氧精脱硫的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)、换热升温将压缩的焦炉煤气换热升温至180‑300℃；S2)、预加氢转化和一级加氢转化将经过步骤S1的焦炉煤气依次进行预加氢转化和一级加氢转化，使经过步骤S1的焦炉煤气中的有机硫转化为硫化氢，氧加氢脱除，不饱和烃加氢饱和，同时去除杂质；S3)、一级脱硫将经过步骤S2的焦炉煤气进行一级脱硫，脱除无机硫和氯化氢；S4)、二次换热升温将经过S3的焦炉煤气换热升温至280‑340℃；S5)、二级加氢转化将经过S4的焦炉煤气进行二次加氢反应，将经过S4的焦炉煤气中残余的有机硫转、不饱和烃和氧深度加氢转化；S6)、二级精脱硫将二级加氢转化后的焦炉煤气进行二级精脱硫。

【技术特征摘要】
1.一种焦炉煤气除氧精脱硫的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)、换热升温将压缩的焦炉煤气换热升温至180-300℃；S2)、预加氢转化和一级加氢转化将经过步骤S1的焦炉煤气依次进行预加氢转化和一级加氢转化，使经过步骤S1的焦炉煤气中的有机硫转化为硫化氢，氧加氢脱除，不饱和烃加氢饱和，同时去除杂质；S3)、一级脱硫将经过步骤S2的焦炉煤气进行一级脱硫，脱除无机硫和氯化氢；S4)、二次换热升温将经过S3的焦炉煤气换热升温至280-340℃；S5)、二级加氢转化将经过S4的焦炉煤气进行二次加氢反应，将经过S4的焦炉煤气中残余的有机硫转、不饱和烃和氧深度加氢转化；S6)、二级精脱硫将二级加氢转化后的焦炉煤气进行二级精脱硫。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：有机硫为COS、CS2、CH3SSCH3、甲硫醇中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2中的杂质为砷、焦油、粉尘、笨、萘、氨、氢氰酸中的一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S1中，压缩的焦炉煤气的压力为4-4.2Mpa。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将一部分一级加氢转化后的焦炉煤气引入二级加氢前的焦炉煤气，使进行二级加氢前的焦炉煤气的总硫为10-15mg/m3。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述压缩的焦炉煤气的有效成分中，甲烷的体积分率为20-25％，氢气的体积分率为60-65％，一氧化碳的体积分率为8-12％，氧的体积分率0.5-0.9％，二氧化碳的体积分率为2-4％，焦油和灰尘的含量不高于0.1mg/Nm3，硫化氢的含量不高于1mg/Nm3，其他硫化物的含量为150-160mg/Nm3；经过步骤S6后的焦炉煤气的有效成分中，甲烷的体积分率为20-25％，氢气的体积分率为55-60％，一氧化碳的体积分率为8-12％，氧的体积分率0.0005-0.0007％，二氧化碳的体积分率为2-4％，焦油和灰尘的含量不高于0.1mg/Nm3，总硫含量不高于0.1mg/Nm3。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述压缩的焦炉煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，戴乐亭，汪武平，侯俊平，
申请(专利权)人：戴乐亭，杨勇，汪武平，侯俊平，
类型：发明
国别省市：河南,41