【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焦炉煤气净化领域，具体涉及一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法。
技术介绍
1、现代工业中，高炉炼铁技术一直是主流炼铁方法，其产量占世界生铁总产量的95％以上。而高炉炼铁必不可少的原料便是焦炭，焦炉中炼焦煤隔绝空气干馏产出焦炭的同时副产大量的焦炉煤气。焦炉煤气是一种高热值(热值在4000-4500大卡)的富氢煤气，是优质的燃料，也是重要的煤化工原料。按照生产数据，每产生一吨焦炭产气量为400-450nm3，2021年中国焦炭产量为4.64亿吨，中国每年的焦炭产量基本维持这个水平，与此同时副产大量的焦炉煤气。产生的焦炉煤气经化产净化后近一半回到焦炉燃烧室作为燃料给焦炉加热，另一半则需经过进一步的净化作为燃料或化工合成的原料。
2、焦炉煤气中主要组分的体积分数：h2(55-60％)、ch4(23-27％)、co(5-8％)、cmhn(2-4％)、co2(1.5-3％)、n2(3-7％)、o2(0.3-0.8％)。除此之外，焦炉煤气中还存在很多的杂质组分，其中主要含硫组分为：h2s(6-8g/m3)、cs2(0.3-0.5g/m3)和cos(0.1-0.2g/m3)。
3、在焦炉煤气的利用之前必不可少的净化工序便是脱硫，焦炉煤气中的硫在焦炉煤气燃烧后会进入大气，进而造成环保问题，而且硫对于管道腐蚀作用及使化学合成反应的催化剂失活影响均不容忽视，因此在焦炉煤气使用之前需按照其用途对焦炉煤气进行不同精度的脱硫。对于焦炉煤气的脱硫净化，按照脱硫精度和脱硫工序所处位置的不同，理论上可以分为粗脱硫、半精脱硫和精
4、一般情况下，焦炉煤气粗脱硫使用湿法脱硫比较多，粗脱硫可以将焦炉煤气中硫化氢从3-8g/m3脱除至100mg/m3以下并脱除部分有机硫组分，而半精脱硫将焦炉煤气中的硫化氢进一步脱除至10mg/m3以下，在半精脱硫后焦炉煤气经过加氢水解经进一步的精脱硫将焦炉煤气中的总硫含量脱除至0.1×10-6mg/m3以下。
5、对于焦炉煤气的半精脱硫，工业常用的干法脱硫剂有活性炭、氧化铁等，而这两种脱硫剂有一个普遍的缺点，即再生耗能高。如普通活性炭再生需要450℃的高温下才能再生，并且再生稳定性差，在高温下单质硫被带出的同时活性炭的孔径结构被破坏，导致再生后的活性炭脱硫效能下降，从而需频繁更换脱硫剂造成运行成本的增加。再比如氧化铁，再生也需要400-700℃的高温才能再生。出于成本的考虑，对于这些再生高耗能的脱硫剂，工业实际应用中将其视为一次性脱硫剂，即到达硫容后直接更换脱硫剂，而不会去考虑再生问题，这导致含硫固废的增加，增加了固废处理成本。
6、本专利技术的目的是为了降低半精脱硫工序运行成本，实现焦炉煤气高效率脱硫，并且保证脱硫耗材(脱硫剂)的长周期运行。本专利技术提出一种焦炉煤气的可再生吸附脱硫方法，该方法在焦炉煤气化产净化工序之后，焦炉煤气中硫化氢含量在100mg/m3左右，在焦炉煤气经过脱硫塔后，焦炉煤气中的硫化氢被物理吸附脱除至10mg/m3以下。吸附饱后采用300℃的热净化气对吸附剂进行热再生，吸附塔中同时填充可吸附焦油、萘、苯的吸附剂，对焦炉煤气进一步净化，吸附焦油的吸附剂热再生稳定为300℃，吸附萘、苯的吸附剂的再生温度在180℃以上，因而使用300℃的再生温度在对脱硫剂床层再生的同时可以将焦油、萘、苯一并带出吸附塔并对相应的吸附剂进行再生。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，有效降低半精脱硫工序运行成本，实现焦炉煤气高效率脱硫，保证脱硫剂的长周期运行，并且运行费用低，产生含硫固废少。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，包括以下步骤：
4、第一步、将经化产净化回收工段的焦炉煤气直接接入到焦炉煤气干法脱硫塔中；
5、第二步、将焦炉煤气依次经过预处理床层和干法脱硫剂床层，吸附饱和后，即可获得净焦炉煤气。
6、进一步地，所述经化产净化回收工段过来的焦炉煤气压力在10-20kpa，温度在30-45℃。
7、进一步地，所述干法脱硫剂吸附饱和后，采用300-320℃小气量的净焦炉煤气对吸附塔进行热再生，在干法脱硫剂再生的同时预处理床层在此温度下再生。
8、进一步地，所述预处理床层为活性氧化铝、低品质活性炭、焦炭、脱氯剂等一种或多种的组合。
9、进一步地，所述干法脱硫剂床层是由高吸附容量活性炭制备而成。
10、本方案中，吸附状态下，焦炉煤气经过化产回收工段引出，经管路从吸附塔底部进入脱硫塔，塔内设置预处理吸附除杂床层，用以吸附焦炉煤气中残留的焦油、萘、苯等杂质，然后经过脱干法脱硫剂床层，焦炉煤气中的硫化氢被物理吸附脱除。经过一段时间的吸附到达脱硫剂的硫容后，切换至脱硫塔再生状态。净化后的焦炉煤气进入后续工段。
11、再生状态下，从脱硫塔出口引小气量的净焦炉煤气经加热器加热后经管道从塔顶通入脱硫塔，塔内脱硫剂中硫化氢和预处理床层吸附的焦油、萘、苯同时被脱附并随解析气一同带出塔外，经管道送至化产回收段湿法脱硫塔入口处。
12、进一步地，所述干法脱硫剂床层对于硫化氢的吸附为物理吸附，在温度达到250-300℃时，吸附的硫化氢会从吸附剂上脱附。
13、进一步地，所述吸附的焦油从吸附剂脱附温度约为300-310℃，吸附的萘、苯在180-185℃时可以从吸附剂中脱附。
14、进一步地，所述高吸附容量活性炭的制备方法包括以下步骤：
15、s1：将细菌纤维素置于去离子水中，充分搅拌0.5-1h后加入2-氯乙胺与催化剂，升温至55-60℃继续搅拌3-5h，旋转蒸发后收集产物，得到氨化细菌纤维素；
16、s2：将氨化细菌纤维素置于去离子水中，充分搅拌后加入1,3-苯二硼酸，在300-350r/min的速率下继续搅拌5-8h，减压蒸馏收集产物，得到脱硫剂前体；
17、s3：将脱硫剂前体与致孔剂充分混合，置于瓷舟中，通入氮气，置于管式炉中升温加热到550-600℃，保温30-45min后，冷却至室温，得到炭化产物，经洗涤、干燥、研磨后得到高吸附容量活性炭。
18、进一步地，步骤s1中，所述催化剂为吡啶。
19、进一步地，步骤s3中，所述致孔剂为氯化铵。
20、本方案中，在催化剂的作用下细菌纤维素结构中的羟基与2-氯乙胺结构中的活性氯发生取代反应，得到氨化细菌纤维素，再在充分的搅拌作用下，氨化细菌纤维素结构中的氨基与1,3-苯二硼酸结构中的硼酸基团发生相互作用，得到交联型的脱硫剂前体，再在高温作用下，脱硫剂前体炭化，得到掺杂有氮元素与硼元素的高吸附容量活性炭。该种高吸附容量活性炭中的氮原子与碳原子之间存在电负性上的差异，能够在碳骨架上引入额外的活性位点，增强对于硫化氢的吸收，硼原子在碳骨架中贡献电子，得到硼掺杂的多孔碳与受电子体硫化氢之间会产生相互作用，增强高吸附容量活性炭对于硫化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，所述经化产净化回收工段过来的焦炉煤气压力在10-20KPa，温度在30-45℃。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，所述干法脱硫剂床层和预处理床层分层填装，预处理床层在脱硫塔底部。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，所述干法脱硫剂吸附饱和后，采用300-320℃小气量的净焦炉煤气对脱硫塔进行热再生，在干法脱硫剂再生的同时预处理床层在此温度下再生。
5.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，所述预处理床层为活性氧化铝、低品质活性炭、焦炭、脱氯剂等一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，所述干法脱硫剂床层是由高吸附容量活性炭制备而成。
7.根据权利要求6所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，所述高吸附容量活性炭的制备方
8.根据权利要求7所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，步骤S1中，所述催化剂为吡啶。
9.根据权利要求7所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，步骤S3中，所述致孔剂为氯化铵。
...【技术特征摘要】
1.一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，所述经化产净化回收工段过来的焦炉煤气压力在10-20kpa，温度在30-45℃。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，所述干法脱硫剂床层和预处理床层分层填装，预处理床层在脱硫塔底部。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气可再生吸附脱硫的方法，其特征在于，所述干法脱硫剂吸附饱和后，采用300-320℃小气量的净焦炉煤气对脱硫塔进行热再生，在干法脱硫剂再生的同时预处理床层在此温度下再生。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄乃金，石勇，任才涛，解彬，
申请(专利权)人：安徽威达环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。