[发明专利]一种用于焦炉煤气的联合脱硫脱氨工艺

说明书

技术领域

本发明属于煤气净化领域，具体涉及一种用于焦炉煤气的脱硫、脱氨的工艺。

背景技术

焦炉煤气是炼焦过程中产生的重要的副产物，焦炉煤气是一种宝贵的燃料资源，但是由于在炼焦过程中，原料煤中大约30-35%的硫会转化成H₂S等硫化物，与焦炉煤气中本身含有的HCN和NH₃等一起构成煤气中的有毒、有害杂质，其中碱性气体NH₃对管道设备具有很强的腐蚀性，酸性气体H₂S和HCN除了强腐蚀性以外还具有很强的毒性，而且焦炉煤气在用作燃料时其中的H₂S和其燃烧生成的产物SO₂均有毒，因此焦炉煤气在作为燃料使用之前必须要经过净化处理，即对焦炉煤气进行脱氨、脱硫处理。

    现有技术中处理氨的方法有水洗氨法、磷氨法和硫酸铵法，其中水洗氨法、磷氨法分别用于制备浓氨水和无水氨，由于能耗巨大，因此并不常用。而传统的硫酸铵法由于需要耗费大量的硫酸与氨反应，硫酸价格又较高，因此其经济性也不好，为此，近年来开始利用廉价的硫酸亚铁代替硫酸来制备硫酸铵，为了进一步降低生产成本，还出现了利用钛白粉的副产品硫酸亚铁来制备硫酸铵的技术，从而大幅度提高了硫酸铵法制备工艺的经济性能。

现有技术中用于焦炉煤气的脱硫方法中，使用铁系脱硫剂的较多，如中国专利文献CN1312350A公开了利用氧化铁脱除焦炉煤气中的H₂S的方法；为了进一步提高脱硫效率，中国专利文献CN101584962还公开了一种用于脱除硫化物的羟基氧化铁脱硫剂，该脱硫剂由50-95wt%的无定形羟基氧化铁FeOOH、0-45wt%的载体，5-50wt%的有机粘结剂组成，该脱硫剂具有较高的硫容和使用强度，脱硫效果较好。

但上述脱氨和脱硫的工艺是独立进行的，不仅需要设置脱硫和脱氨两套工艺，还需要设置单独的工艺用于制备铁系脱硫剂，因此整个工艺也比较复杂，设备和运行成本较高，为了实现脱硫、脱氨工艺的一体化，中国专利文献CN1154998A公开了一种利用氨法的焦炉煤气脱硫工艺，该工艺将焦炉煤气通过初冷、鼓风加压、电捕焦油、预冷后与脱硫剂逆向对流运行，在脱硫液中催化剂的作用下，通过化学吸收反应、催化化学反应、催化再生氧化反应脱除硫化氢，其中使用的催化剂为对苯二酚、酞菁钴磺酸盐、硫酸亚铁的复合催化剂，脱硫反应的温度为30-40℃，该工艺利用焦炉煤气中的氨气进行脱硫，在脱硫的同时也去除了煤气中的氨，实现了脱硫、脱氨工艺的一体化，且氨法脱硫工艺的产物硫酸铵可以作为肥料再利用，具有良好的环境效益。

 但是利用氨法脱硫处理焦炉煤气时，当焦炉煤气中氨和硫的比值较小时，需要额外补充氨水，其经济性也并不理想。因此，如何能将焦炉煤气的脱硫、硫酸铵的制备与脱硫剂的制备有机结合起来，进一步提高工艺的经济性能，是现有技术尚未解决的难题。

发明内容

为了解决现有技术中的焦炉煤气处理工艺不仅需要设置脱硫和脱氨两套工艺，还需要设置单独的工艺用于制备脱硫剂，整个工艺比较复杂，设备和运行成本较高，而利用氨法脱硫处理焦炉煤气时，当焦炉煤气中氨和硫的比值较小时，还需要额外补充氨水，其经济性也并不理想的问题，本发明提供了一种将焦炉煤气的脱硫、硫酸铵的制备与脱硫剂的制备有机结合起来，经济性能较好的焦炉煤气联合脱硫脱氨的工艺。

本发明所述的用于焦炉煤气的联合脱硫脱氨工艺的技术方案为：

一种用于焦炉煤气的联合脱硫脱氨工艺，包括：

（1）利用羟基氧化铁作为脱硫剂，对焦炉煤气进行脱硫；

（2）将经步骤（1）脱硫后的焦炉煤气与硫酸亚铁溶液进行反应脱除所述焦炉煤气中的氨，控制反应过程中温度为20-40℃，溶液pH值为5-9，反应生成含有硫酸铵与绿锈的溶液；

（3）向步骤（2）中生成的含有硫酸铵与绿锈的溶液中通入含氧气体，对绿锈进行氧化生成羟基氧化铁；

（4）对氧化后的溶液进行过滤，将滤出的羟基氧化铁用作步骤（1）中的脱硫剂。

所述步骤（1）中的脱硫温度为30-50℃。

在所述步骤（1）中，将所述羟基氧化铁与水配成羟基氧化铁浆液，利用所述羟基氧化铁浆液作为脱硫剂对焦炉煤气进行淋洗脱硫。

在所述步骤（1）中，所述羟基氧化铁浆液中羟基氧化铁的浓度为10-15wt%。

对步骤（1）中所述羟基氧化铁浆液完成脱硫后形成的废液进行过滤，对过滤得到的羟基氧化铁废剂进行活化回收。