一种焦炉煤气湿法氧化脱硫的补氨及预处理方法与流程

1.本发明涉及焦炉煤气净化技术领域，尤其涉及一种焦炉煤气湿法氧化脱硫的补氨及预处理方法。


背景技术：

2.焦炉煤气中富含有90％以上的h2和ch4，属中高热值气体，可做工业和民用燃气，也是重要的化工基础原料，可用来制取甲醇和lng等；但焦炉煤气中一般含有一定含量的硫化氢等杂质气体，若不进行脱除，则会引起管道腐蚀和后续催化剂中毒以及环境污染等问题，因此焦炉煤气使用前的脱硫净化是十分重要的步骤。湿法氧化脱硫技术具有脱硫效率高，操作简便等优点，是目前焦炉煤气脱硫的常用选择。湿法氧化脱硫过程中，脱硫过程是碱性的脱硫液在脱硫塔内对焦炉煤气中的h2s等酸性气体的吸收，若脱硫液中不补加碱，则脱硫液的ph值会持续的降低，最终影响到脱硫系统的脱硫净化度，因此脱硫系统必须不定期的补加一定的碱以维持脱硫液碱度和ph值的稳定。
3.在以氨为碱源的湿法氧化脱硫系统中，碱源的补充来自蒸氨塔的剩余氨水和蒸氨塔产出的液氨或是气氨，但剩余氨水蒸氨过程中含有的轻质焦油和萘等杂质组分往往一起随液氨或是气氨带入脱硫系统，长期以往，引起脱硫系统的硫泡沫发虚和脱硫液密度快速增加以及产出硫磺杂质多等不稳定运行状况。另一方面，自电捕焦油器过来的焦炉煤气在预冷塔进行降温时，循环冷却水使用的是剩余氨水，但剩余氨水中焦油和萘等杂质含量较高，实际电捕焦油器后焦炉煤气经过预冷塔后又增加了其中的焦油等杂质的含量，在脱硫系统进行处理时，同样增加了脱硫液中的杂质含量，导致了脱硫系统的不稳定运行。


技术实现要素：

4.针对现有湿法脱硫系统补氨方式和焦炉煤气预处理方式的不足，本发明提供了一种焦炉煤气湿法氧化脱硫的补氨及预处理方法不仅可以对湿法氧化脱硫系统进行补充干净的碱源氨，而且可以避免焦油和萘等杂质随焦炉煤气进入脱硫系统。
5.本发明采用的技术方案是：一种焦炉煤气湿法氧化脱硫的补氨及预处理方法，该方法使用的装置包括焦炉煤气集气管、初冷器、电捕焦油器、鼓风机、预冷塔、脱硫系统、换热器、蒸氨废水泵、蒸氨塔、循环氨水槽和循环氨水泵，所述的焦炉煤气集气管、初冷器、电捕焦油器、鼓风机、预冷塔和脱硫系统由焦炉煤气管道依次连接，所述的蒸氨塔顶部液氨出口与循环氨水槽上部进液口连接；所述的循环氨水槽的底部出液口和循环氨水泵进液口连接，所述的循环氨水泵出液口和焦炉煤气集气管喷洒口连接，所述的蒸氨塔顶部气氨出口与焦炉煤气集气管连接，所述的蒸氨塔底部蒸氨废水出液口与蒸氨废水泵进液口连接，所述的蒸氨废水泵出液口与换热器进液口连接，所述的换热器出液口与预冷塔底部进液口连接。
6.本发明预处理方法，包括如下步骤：
7.步骤一、将蒸氨塔塔顶产出的液氨由液氨出液口引入循环氨水槽内，液氨和剩余
氨水在循环氨水槽内混合后，再由循环氨水槽底部出液口引入循环氨水泵进液口，最后由循环氨水泵经由管道泵入焦炉煤气集气管喷洒口，在焦炉煤气集气管内同焦炉煤气进行进行混合以增加焦炉煤气氨含量；同样地，若蒸氨塔产出为气氨，可将蒸氨塔塔顶产出的气氨由气氨出口通过管道引入焦炉煤气集气管内，由于焦炉煤气集气管为负压，由蒸氨塔产出的气氨可直接被吸入焦炉煤气集气管内，气氨同焦炉煤气混合后可增加焦炉煤气氨含量；
8.步骤二、在焦炉煤气集气管内增加了氨含量的焦炉煤气依次经由焦炉煤气管道通过初冷器和电捕焦油器后，使得包括由蒸氨塔产出的氨中的轻质焦油和萘等杂质得到脱除；
9.步骤三、经过脱除了轻质焦油和萘等杂质的焦炉煤气通过管道再通过鼓风机和预冷塔后到达脱硫系统，并对脱硫处理进行补氨；最后未反应的氨随脱硫后的焦炉煤气进入后续工段；
10.步骤四、将蒸氨塔底部蒸氨废水通过塔底出液口引入蒸氨废水泵进液口，再由蒸氨废水泵经由泵入预冷塔底部作为预冷塔循环补充水，由干净的蒸氨废水代替含焦油和萘等杂质含量较高的剩余氨水在预冷塔内将焦炉煤气夹带中的杂质洗涤下来。
11.作为优选，所述的蒸氨塔塔顶产出的氨的形式为液氨或气氨中的一种。
12.作为优选，所述的换热器出液口蒸氨废水温度25～30℃，以降低预冷塔降温负荷和焦油和萘等杂质的析出。
13.作为优选，所述的蒸氨塔至循环氨水槽液氨管道或蒸氨塔气氨管道材质为陶瓷或不锈钢。
14.本发明取得的有益效果是：通过将蒸氨塔产出的液氨引入循环氨水槽再泵入焦炉煤气集气管或是将蒸氨塔产出的气氨直接引入负压的焦炉煤气集气管中，以增加焦炉煤气氨含量，在依次经过初冷器和电捕焦油器后，可将煤气中的焦油和萘等杂质进行脱除，而后将预冷塔的循环冷却水由剩余氨水换成蒸氨废水，可避免剩余氨水中的焦油和萘等杂质随煤气进入脱硫系统，通过该方法不仅可以将蒸氨塔产出的氨中夹带的轻质焦油和萘等杂质在初冷器和电捕焦油器中进行脱除，而且可在焦炉煤气集气管增加煤气氨含量，对脱硫系统进行了正常补氨，满足了脱硫液正常的碱度值需求，同时可避免剩余氨水中的轻质焦油和萘等杂质在预冷塔内随煤气带入脱硫系统，对焦炉煤气脱硫前进行了除杂预处理，达到了脱硫系统连续稳定运行的目的。本发明具有流程简单，设备简易，投资少，运行成本低的优点。
附图说明
15.图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
16.下面将结合附图对本发明的技术方案做具体地、完整地说明。如图1所示，本发明的一种焦炉煤气湿法氧化脱硫的补氨及预处理方法，包括焦炉煤气集气管1、初冷器2、电捕焦油器3、鼓风机4、预冷塔5、脱硫系统6、换热器7、蒸氨废水泵8、蒸氨塔9、循环氨水槽10和循环氨水泵11，所述的焦炉煤气集气管1、初冷器2、电捕焦油器3、鼓风机4、预冷塔5和脱硫系统6由焦炉煤气管道依次连接，所述的蒸氨塔9顶部液氨出口与循环氨水槽10上部进液口
连接；所述的循环氨水槽10的底部出液口和循环氨水泵11进液口连接，所述的循环氨水泵10出液口和焦炉煤气集气管1喷洒口连接，所述的蒸氨塔9顶部气氨出口与焦炉煤气集气管1连接，所述的蒸氨塔9底部蒸氨废水出液口与蒸氨废水泵8进液口连接，所述的蒸氨废水泵8出液口与换热器7进液口连接，所述的换热器7出液口与预冷塔5底部进液口连接。
17.本发明通过将蒸氨塔产出的液氨引入循环氨水槽再泵入焦炉煤气集气管或是将蒸氨塔产出的气氨直接引入负压的焦炉煤气集气管中，以增加焦炉煤气氨含量，在依次经过初冷器和电捕焦油器后，可将煤气中的焦油和萘等杂质进行脱除，而后将预冷塔的循环冷却水由剩余氨水换成蒸氨废水，可避免剩余氨水中的焦油和萘等杂质随煤气进入脱硫系统，通过该方法不仅可以将蒸氨塔产出的氨中夹带的轻质焦油和萘等杂质在初冷器和电捕焦油器中进行脱除，而且可在焦炉煤气集气管增加煤气氨含量，对脱硫系统进行了正常补氨，满足了脱硫液正常的碱度值需求，同时可避免剩余氨水中的轻质焦油和萘等杂质在预冷塔内随煤气带入脱硫系统，对焦炉煤气脱硫前进行了除杂预处理，达到了脱硫系统连续稳定运行的目的。
18.本发明方法包括如下步骤：
19.步骤一、将蒸氨塔9塔顶产出的液氨由液氨出液口引入循环氨水槽10内，液氨和剩余氨水在循环氨水槽9内混合后，再由循环氨水槽10底部出液口引入循环氨水泵11进液口，最后由循环氨水泵11经由管道泵入焦炉煤气集气管1喷洒口，在焦炉煤气集气管1内同焦炉煤气进行进行混合以增加焦炉煤气氨含量；
20.同样地，若蒸氨塔9产出为气氨，可将蒸氨塔9塔顶产出的气氨由气氨出口通过管道引入焦炉煤气集气管1内，由于焦炉煤气集气管1为负压，由蒸氨塔9产出的气氨可直接被吸入焦炉煤气集气管1内，气氨同焦炉煤气混合后可增加焦炉煤气氨含量；
21.经过该种方式处理后，出焦炉煤气集气管的焦炉煤气中的氨含量由原来的6～8g/nm3增加到了10～12g/nm3。
22.步骤二、在焦炉煤气集气管1内增加了氨含量的焦炉煤气依次经由焦炉煤气管道通过初冷器2和电捕焦油器3后，使得包括由蒸氨塔8产出的氨中的轻质焦油和萘等杂质得到脱除；
23.经过初冷器和电捕焦油器捕集后的焦炉煤气中的焦油含量不高于20mg/nm3，萘含量不高于50mg/nm3。
24.步骤三、经过脱除了轻质焦油和萘等杂质的焦炉煤气通过管道再通过鼓风机4和预冷塔5后到达脱硫系统6，并对脱硫处理进行补氨；最后未反应的氨随脱硫后的焦炉煤气进入后续工段；
25.步骤四、将蒸氨塔9底部蒸氨废水通过塔底出液口引入蒸氨废水泵7进液口，再由蒸氨废水泵7经由泵入预冷塔5底部作为预冷塔循环补充水，由干净的蒸氨废水代替含焦油和萘等杂质含量较高的剩余氨水在预冷塔内将焦炉煤气夹带中的杂质洗涤下来。
26.经过该种钢丝预处理后，进脱硫系统的焦炉煤气中焦油含量10mg/nm3，萘含量不高于30mg/nm3，得到进一步的脱除。
27.本实施例中，蒸氨塔1塔顶产出的氨的形式为液氨或气氨中的一种。本实施例中，换热器7出液口蒸氨废水温度20～30℃，优选的为20～25℃。