[发明专利]一种石油焦协同石膏煅烧及炭热还原的系统及方法

说明书

本发明公开了一种石油焦协同石膏煅烧及炭热还原的系统及方法，系统，煅烧炉，分为上段和下段，上段为氧化煅烧区，下段为还原煅烧区，上段和下段相连，连接处设置有含氧气体入口；下段分别与石膏源和石油焦源连接；炭热还原塔，其气体进口与煅烧炉的气体出口通过高温分离器连接，其固体进口与石油焦源连接，其固体出口与煅烧炉连接；硫磺回收装置，其气体进口与所述炭热还原塔的气体出口连接。不仅可以解决我国低品位工业石膏(主要是硫酸钙)和高硫碳材料难以处理的问题，同时还可以使其协同资源化利用，回收高品质硫磺和氧化钙。缓解我国硫磺资源短缺的现状，降低硫磺资源的对外依存度。另外氧化钙可代替石灰石作为湿法脱硫的脱硫剂。

技术领域

本发明涉及固废资源化利用技术领域，尤其涉及一种石油焦协同石膏煅烧及炭热还原的工艺及方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着我国高浓度磷肥和磷酸工业的快速发展，副产物磷石膏的产量急剧增加。目前我国磷石膏年排放量近亿吨，累积堆积量近5亿吨。随着我国环保要求的不断提高，燃煤电厂、钢铁厂等排放的含硫烟气需要设置烟气脱硫装置，其中以石灰石-石膏法为主的湿法脱硫机组占总装机容量的85％左右，该项技术虽然具有脱硫效率高、运行稳定等优点，但是需要消耗大量的石灰石，石灰石过度开采，不仅破坏生态环境，而且脱硫副产物为低品质脱硫石膏，价值低，难以利用。目前，我国脱硫石膏年产量约为一亿吨，脱硫石膏的成分与磷石膏相似，主要成分是CaSO₄·2H₂O。工业石膏含有酸性及有害物质，必须专门堆放，既占地又浪费资源，且工业石膏长期堆放会污染地下水，造成二次污染。

石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，硫是影响石油焦质量的杂质之一，石油焦的含硫量取决于渣油的含硫量，渣油中的硫分有30％～40％残留在石油焦中，石油焦中的硫可分为硫的有机化合物(硫醚、硫醇、磺酸等)和硫的无机化合物(硫化铁、硫酸盐)两类。一般煅烧到1300℃左右，脱硫效果不大，只有将煅烧温度提高到1450℃左右才能有较明显的脱硫效果，目前石油焦的利用较为困难。

硫磺在所有含硫产品中分子量最低，单位价值高；储存运输成本较低；且硫磺可作为大多数含硫产品的生产原料，用途广泛。我国又是硫磺资源短缺的国家，每年硫磺进口量及消耗量位居世界前列，对外依存度高，硫磺作为重要的化工原料之一，其市场价值和应用价值远远大于硫酸。

发明内容

针对上述现有技术中提出的技术问题，本发明的目的是提供一种石油焦协同石膏煅烧及炭热还原的系统及方法，不仅可以解决我国低品位工业石膏(主要是硫酸钙)和石油焦难以处理的问题，同时还可以使其协同资源化利用，回收高品质硫磺和氧化钙。缓解我国硫磺资源短缺的现状，降低硫磺资源的对外依存度。另外氧化钙可代替石灰石作为湿法脱硫的脱硫剂，减少对石灰石资源的开采，保护生态环境。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种石油焦协同石膏煅烧及炭热还原的系统，包括：

煅烧炉，分为上段和下段，上段为氧化煅烧区，下段为还原煅烧区，上段和下段相连，连接处设置有含氧气体入口；

下段分别与石膏源和石油焦源连接；

炭热还原塔，其气体进口与煅烧炉的气体出口连接，其固体进口与石油焦源连接，其固体出口与煅烧炉连接；

硫磺回收装置，其气体进口与所述炭热还原塔的气体出口通过高温分离器连接，用于提供冷凝回收硫磺的环境。