一种焦炉煤气净化脱硫工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种焦炉煤气净化脱硫工艺。本发明专利技术的焦炉煤气净化脱硫工艺，包括以下步骤：将除油后的焦炉煤气通入至换热器中升温至150～250℃；将水蒸汽加入至升温后的焦炉煤气中；将含有水蒸汽的焦炉煤气通入至装填有加氢催化剂的加氢反应器中反应；将加氢反应后的焦炉煤气依次通入第一变换炉、第二变换炉中反应；本发明专利技术的焦炉煤气净化脱硫工艺，具有脱硫效率高、适用于高CO、低温等特点，抗结焦能力强，可满足焦炉煤气等原料气中有机硫化物的脱除要求，本工艺有机硫脱除效率≥98％，O2脱除效率≥99％，完全满足焦炉煤气资源利用的需要。要。要。

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉煤气净化脱硫工艺


[0001]本专利技术涉及焦炉煤气处理
，尤其涉及一种焦炉煤气净化脱硫工艺。

技术介绍

[0002]焦炉煤气是煤炭炼焦过程中的副产品，产量约18％(对干煤的质量分数)，生产1t焦炭产426m3左右的焦炉煤气。近年来，中国每年焦炭产量约3亿t，每年产生1200亿m3左右的焦炉煤气，其中约20％被直接排放或放空燃烧，造成了严重的环境污染和资源浪费。因此，焦炉煤气的回收利用对实现我国资源的循环利用和经济的可持续发展具有重要意义。
[0003]根据焦化厂产品的不同，焦炉煤气可分为低碳(冶金焦)和高碳(气化焦)工况，CO含量分别为5.5％～8.0％，13.0％～17.0％；CO2含量分别为1.5％～3.0％，5.0％～6.5％。焦炉煤气资源化利用必须将所含的硫化物等有害杂质脱除，焦炉气脱硫的技术瓶颈在于如何深度脱除形态复杂的有机硫，目前仅加氢转化是相对经济可靠的成熟技术。焦炉气常含有O2和大量的H2、CO及烯烃，而脱氧、脱不饱和烃和甲烷化副反应易产生剧烈温升，严重影响催化剂性能和过程控制。针对常规低碳焦炉气加氢脱硫，目前已开发出Fe
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Mo/A12O3和Co
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Mo/A12O3等催化剂，在催化剂使用中对原料的CO和CO2含量有严格限制。铁钼系加氢催化剂成本低廉，脱氧、脱烯烃效果良好，但加氢脱硫活性较低，多用于一段加氢，使用过程中更换频繁；而钴钼系催化剂深度脱硫活性较好，主要用于二段加氢。高碳焦炉气加氢脱硫技术的开发受关注较少。高碳焦炉气及煤气加氢净化技术难点包括：高效脱氧、脱烯烃；高效加氢脱硫；有效抑制高浓度CO/CO2在加氢脱硫过程中的甲烷化副反应；避免CO和烯烃的分解析炭；减少活性组分用量，降低催化剂成本。开发催化性能更优异的催化剂，降低一段加氢催化剂脱氧和脱不饱和烃类的起活温度，降低二段加氢脱硫入口(反应)温度，缓解高温下更迅速发生的甲烷化副反应，是高碳焦炉气加氢脱硫技术开发的关键。
[0004]现有技术公开了一种用于焦炉气加氢脱硫的催化剂，该催化剂以A12O3为载体，以Fe/Mo/Ni为活性组分，添加P为助剂，该催化剂在温度300℃条件下，有机硫转化率最高为89.1％。现有技术还公开了一种用于焦炉气加氢脱硫的催化剂，该催化剂以A12O3为载体，以Fe/Mo/Co为活性组分，添加Cs/Pr为助剂，该催化剂在温度300℃条件下，有机硫转化率最高为88.4％。现有技术还公开了一种两级加氢脱硫装置，其通过在一级加氢反应器和换热器之间增加预加氢反应器，这样，反应热主要集中在预加氢反应器，从而一级加氢反应器反应热降低，而且使得焦油、萘等大分子有机物在预加氢反应器内结焦，避免影响一级加氢反应强烈，延长加氢脱硫装置正常运行时间。
[0005]由此可见，传统焦炉煤气净化脱硫主要采用加氢转化的方法，采用的催化剂主要为Fe
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Mo/A12O3等催化剂，工艺为二级加氢或在二级加氢的基础上增加预加氢。主要存在甲烷化副反应多，容易飞温；CO歧化副反应明显，容易积碳结焦，造成催化剂床层堵塞；飞温会强烈增加CO歧化副反应，造成结焦情况进一步恶化。系统开车后，一般情况下，预加氢反应器阻力两个月就明显增大，半年就会因为结焦堵塞被迫停车更换催化剂，给企业造成很大损失。
[0006]综上所述，开发焦炉煤气净化脱硫新工艺，彻底解决系统结焦堵塞问题，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提出了一种焦炉煤气净化脱硫工艺，以解决现有技术中存在的技术问题。
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种焦炉煤气净化脱硫工艺，包括以下步骤：
[0009]将焦炉煤气通入至装填有除油剂的净化炉中进行除油；
[0010]将除油后的焦炉煤气通入至换热器中升温至150～250℃；
[0011]将水蒸汽加入至升温后的焦炉煤气中；
[0012]将含有水蒸汽的焦炉煤气通入至装填有加氢催化剂的加氢反应器中，将O2脱除，同时将焦炉煤气中部分有机硫加氢转化为硫化氢；
[0013]将加氢反应后的焦炉煤气通入至第一变换炉中，所述第一变换炉内装填有变换催化剂，向第一变换炉中喷水使焦炉煤气温度为200～240℃，在变换催化剂的作用下，焦炉煤气中CO与H2O发生变换反应，同时进一步将焦炉煤气中有机硫转化为无机硫；
[0014]将经过反应的第一变换炉中的焦炉煤气降温至120～150℃，然后再将焦炉煤气通入至第二变换炉中，所述第二变换炉中装填有变换催化剂，在变换催化剂的作用下，焦炉煤气中CO与H2O发生变换反应，同时将焦炉煤气中残余的有机硫转化为无机硫。
[0015]优选的是，所述的焦炉煤气净化脱硫工艺，还包括：将经过反应的第二变换炉中的焦炉煤气经换热器换热降温至≤40℃后，通入至变换气分离器中分离冷凝水。
[0016]优选的是，所述的焦炉煤气净化脱硫工艺，将水蒸汽加入至升温后的焦炉煤气的步骤中，水蒸汽与焦炉煤气的体积比为(0.05～0.2):1。
[0017]优选的是，所述的焦炉煤气净化脱硫工艺，所述水蒸汽的压力为1.8～2.0MPaG。
[0018]优选的是，所述的焦炉煤气净化脱硫工艺，所述加氢反应器、第一变换炉、第二变换炉还装填有保护剂。
[0019]优选的是，所述的焦炉煤气净化脱硫工艺，所述加氢反应器入口焦炉煤气中CO体积分数为5～20％、O2体积分数为0.2～1.0％。
[0020]优选的是，所述的焦炉煤气净化脱硫工艺，将焦炉煤气经过压缩机压缩后通入至装填有除油剂的净化炉中进行除油。
[0021]本专利技术的一种焦炉煤气净化脱硫工艺相对于现有技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术的焦炉煤气净化脱硫工艺，具有脱硫效率高、适用于高CO、低温等特点，抗结焦能力强，可满足焦炉煤气等原料气中有机硫化物的脱除要求；本申请的焦炉煤气净化脱硫工艺具有以下优点：(1)反应温度低：进加氢反应器温度为150～250℃，既节能又不会产生其他副反应；(2)有机硫转化效率高：二硫化碳、羰基硫、噻吩等有机硫转化率大于98％；(3)抗毒性强：可抗O2中毒，有机硫脱除效果不受乙烯、乙炔等不饱和烃的影响；(4)副反应少：不会发生甲烷化反应，不会发生CO歧化反应；(5)不结焦：不会发生CO歧化等副反应，不会造成积碳、结焦；(6)流程短：整个工艺由6个常规步骤组成，没有复杂过程，流程简单；(7)投资小：设备少，没有特种设备，整个工艺投资小；(8)寿命长：预加氢催化剂使用寿命＞2年，变换催化剂3～5年。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术的焦炉煤气净化脱硫工艺流程图。
具体实施方式
[0025]下面将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉煤气净化脱硫工艺，其特征在于，包括以下步骤：将焦炉煤气通入至装填有除油剂的净化炉中进行除油；将除油后的焦炉煤气通入至换热器中升温至150～250℃；将水蒸汽加入至升温后的焦炉煤气中；将含有水蒸汽的焦炉煤气通入至装填有加氢催化剂的加氢反应器中，将O2脱除，同时将焦炉煤气中部分有机硫加氢转化为硫化氢；将加氢反应后的焦炉煤气通入至第一变换炉中，所述第一变换炉内装填有变换催化剂，向第一变换炉中喷水使焦炉煤气温度为200～240℃，在变换催化剂的作用下，焦炉煤气中CO与H2O发生变换反应，同时进一步将焦炉煤气中有机硫转化为无机硫；将经过反应的第一变换炉中的焦炉煤气降温至120～150℃，然后再将焦炉煤气通入至第二变换炉中，所述第二变换炉中装填有变换催化剂，在变换催化剂的作用下，焦炉煤气中CO与H2O发生变换反应，同时将焦炉煤气中残余的有机硫转化为无机硫。2.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艺馨，方芳，
申请(专利权)人：湖北禾谷环保有限公司，
类型：发明
国别省市：