一种高炉煤气的粗脱硫方法技术

本发明专利技术提供了一种高炉煤气的粗脱硫方法，属于环保技术领域。本发明专利技术通过直接加入含氢气体提高了高炉煤气中氢气的体积含量，或利用变换产氢催化剂，利用高炉煤气中的一氧化碳首先与水汽发生变换产氢反应，生成了氢气与二氧化碳，实现了高炉煤气中氢气含量的提高，能够足量转化COS(有机硫)，氢气继续与有机硫进行脱硫反应生成硫化氢，使有机硫浓度降低到1～20ppm(转化气)，转化气不降温进行干法脱硫化氢，得到净化气，净化气总硫达到1～30ppm。净化气总硫达到1～30ppm。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉煤气的粗脱硫方法


[0001]本专利技术涉及环保
，尤其涉及一种高炉煤气的粗脱硫方法。

技术介绍

[0002]高炉煤气中含有机硫，高炉煤气燃烧利用过程有机硫会燃烧生成二氧化硫。在大气中，二氧化硫会氧化而成硫酸雾或硫酸盐气溶胶，是环境酸化的重要前驱物。大气中二氧化硫浓度在0.5ppm以上对人体已有潜在影响，在1～3ppm时多数人开始感到刺激，在400～500ppm时人会出现溃疡和肺水肿直至窒息死亡。二氧化硫与大气中的烟尘有协同作用。当大气中二氧化硫浓度为0.21ppm，烟尘浓度大于0.3mg/L，可使呼吸道疾病发病率增高，慢性病患者的病情迅速恶化。
[0003]常用的有机硫脱硫技术包括采用双碱法，利用碱性物质吸收硫化物，但是存在水消耗量大，产生硫酸钙固体废弃物的问题；水解法，将有机硫转化硫化氢后脱硫，该法操作温度为50～80℃，超过80℃后有机硫容易转化成二氧化硫导致催化剂中毒；氢解法，即将有机硫转化为硫化氢后脱硫，该法操作温度为250～380℃，但是氢气浓度要求达到合适的浓度，才能有效转化有机硫。现有的高炉煤气中氢气的体积含量一般低于2％，氢解有机硫难度大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高炉煤气的粗脱硫方法。本专利技术提供的粗脱硫方法提高了高炉煤气中氢气的含量，实现了氢解脱硫。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种高炉煤气的粗脱硫方法，包括以下步骤：
[0007]将高炉煤气与含氢气体混合或者将高炉煤气与变换产氢催化剂发生变换产氢反应，得到预处理高炉煤气，所述预处理高炉煤气中氢气的体积含量为3～8％；
[0008]将所述预处理高炉煤气与有机硫转化催化剂进行脱硫反应，得到转化气；
[0009]将所述转化气进行干法脱硫化氢，得到净化气。
[0010]优选地，所述含氢气体为焦炉气、合成弛放气或电解氢气。
[0011]优选地，所述变换产氢催化剂为耐硫变换催化剂。
[0012]优选地，所述变换产氢反应的温度为110～250℃。
[0013]优选地，所述预处理高炉煤气中氢气的体积含量为5～8％。
[0014]优选地，所述脱硫反应的温度为110～250℃。
[0015]优选地，所述高炉煤气中一氧化碳的体积浓度为18～35％，氧气的体积浓度为0.1～0.8％，有机硫的浓度为100～300ppm。
[0016]优选地，所述高炉煤气的温度为110～350℃，压力为0.1～0.3MPa。
[0017]优选地，所述粗脱硫方法在复合催化剂床中进行，所述复合催化剂床装填有变换产氢催化剂和有机硫转化催化剂。
[0018]本专利技术提供了一种粗脱硫方法，包括以下步骤：将高炉煤气与含氢气体混合或者将高炉煤气与变换产氢催化剂发生变换产氢反应，得到预处理高炉煤气，所述预处理高炉煤气中氢气的体积含量为3～8％；将所述预处理高炉煤气与有机硫转化催化剂进行脱硫反应，得到转化气；将所述转化气进行干法脱硫化氢，得到净化气。
[0019]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0020]本专利技术通过直接加入含氢气体提高了高炉煤气中氢气的体积含量，或利用变换产氢催化剂，利用高炉煤气中的一氧化碳首先与水汽发生变换产氢反应，生成了氢气与二氧化碳，同时氧气与氢气、一氧化碳反应产生热量，实现了高炉煤气中氢气含量的提高并提高有机硫加氢反应温度，能够足量转化COS(有机硫)，氢气继续与有机硫进行脱硫反应生成硫化氢，使有机硫浓度降低到1～20ppm(转化气)，转化气不降温进行干法脱硫化氢，得到净化气，净化气总硫达到1～30ppm。
[0021]进一步地，本专利技术中含氢气体为焦炉气、合成弛放气或电解氢气，含氢气体采用廉价的氢气气源，来源广泛，而不是转化一氧化碳成为氢气。
[0022]进一步地，本专利技术中粗脱硫方法在复合催化剂床中进行，所述复合催化剂床装填有变换产氢催化剂和有机硫转化催化剂，在同一个催化剂床发生双目标反应。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种粗脱硫方法，包括以下步骤：
[0024]将高炉煤气与含氢气体混合或者将高炉煤气与变换产氢催化剂发生变换产氢反应，得到预处理高炉煤气，所述预处理高炉煤气中氢气的体积含量为3～8％；
[0025]将所述预处理高炉煤气与有机硫转化催化剂进行脱硫反应，得到转化气；
[0026]将所述转化气进行干法脱硫化氢，得到净化气。
[0027]本专利技术将高炉煤气与含氢气体混合或者将高炉煤气与变换产氢催化剂发生变换产氢反应，得到预处理高炉煤气，所述预处理高炉煤气中氢气的体积含量为3～8％。
[0028]在本专利技术中，所述高炉煤气中一氧化碳的体积浓度优选为18～35％，更优选为25％，氧气的体积浓度优选为0.1～0.8％，更优选为0.2～0.3％，有机硫的浓度优选为100～300ppm，更优选为120～220ppm，氢气的体积浓度优选为0.8～1.5％。
[0029]本专利技术对所述高炉煤气的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的来源即可。
[0030]在本专利技术中，所述高炉煤气的温度优选为110～350℃，更优选为160～250℃，压力优选为0.1～0.3MPa，更优选为0.2～0.25MPa。
[0031]在本专利技术中，所述预处理高炉煤气中氢气的体积含量优选为5～8％。
[0032]在本专利技术中，所述含氢气体优选为焦炉气、合成弛放气或电解氢气。本专利技术对所述含氢气体的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的来源即可。本专利技术对所述含氢气体的用量没有特殊的限定，能够使所述预处理高炉煤气中氢气的体积含量达到3～8％即可。
[0033]本专利技术对所述变换产氢催化剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的催化剂即可。在本专利技术的具体实施例中，所述变换产氢催化剂优选为耐硫变换催化剂。
[0034]在本专利技术中，所述变换产氢反应的温度优选为160～250℃，更优选为200～220℃。
[0035]在本专利技术中，所述变换产氢反应的原理如下：
[0036]CO+H2O＝CO2+H2[0037]H2+COS＝CO+H2S
[0038]2H2+O2＝2H2O
[0039]2CO+O2＝2CO2[0040]得到预处理高炉煤气后，本专利技术将所述预处理高炉煤气与有机硫转化催化剂进行脱硫反应，得到转化气。
[0041]本专利技术对所述有机硫转化催化剂的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的种类即可。在本专利技术中，所述有机硫转化催化剂优选先进行预硫化处理。
[0042]在本专利技术中，所述脱硫反应的温度优选为160～250℃，更优选为200～220℃。
[0043]以MnO2为例，所述脱硫反应的原理如下：
[0044]MnO2+2COS＝MnS2+2CO2[0045]MnO2+2H2S＝MnS2+2H2O<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气的粗脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：将高炉煤气与含氢气体混合或者将高炉煤气与变换产氢催化剂发生变换产氢反应，得到预处理高炉煤气，所述预处理高炉煤气中氢气的体积含量为3～8％；将所述预处理高炉煤气与有机硫转化催化剂进行脱硫反应，得到转化气；将所述转化气进行干法脱硫化氢，得到净化气。2.根据权利要求1所述的粗脱硫方法，其特征在于，所述含氢气体为焦炉气、合成弛放气或电解氢气。3.根据权利要求1所述的粗脱硫方法，其特征在于，所述变换产氢催化剂为耐硫变换催化剂。4.根据权利要求1或3所述的粗脱硫方法，其特征在于，所述变换产氢反应的温度为110～250℃。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋林，宁平，杨皓，杨鹏，曲思霖，陈建军，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：