[发明专利]一种真空碳酸钾法焦炉煤气脱硫-制酸工艺及其加工系统

说明书

技术领域

本发明属于煤化工领域中除废工艺及其加工系统，尤其涉及一种对焦炉煤气进行脱硫，并将含硫废气作为原料制取浓硫酸的工艺及其加工系统。

背景技术

目前焦炉煤气大多采用湿式脱硫技术，因反应机理不同，划分为湿式氧化工艺和湿式吸收工艺。

湿式氧化工艺以钠或煤气中的氨为碱源，采用不同的添加剂作催化剂从煤气中吸收硫化氢，并通过再生系统将其氧化生成单质硫。工艺的最大优点是脱硫效率高，尤其适合高硫煤气的精制(将煤气中硫化氢脱至＜100mg/m³或更低)。但其不足之处是，在氧化过程中，富集硫的脱硫液与空气接触，发生较强的副反应，生成大量硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐等化合物。这些盐类在脱硫液中达到一定浓度时，将降低煤气脱硫效率，加剧设备、管道的腐蚀，所以需要及时从系统中排出。但含盐溶液的处理工艺较为复杂，通常存在着建设投资高、运行成本高、维修量大、经济性差等缺点。

湿式吸收工艺以钾、钠、氨等碱性物质作吸收剂从煤气中吸收硫化氢，再通过解吸系统还原含有硫化氢的酸性气体。借助WSA湿式制酸或Claus(又称克劳斯)工艺，将酸性气体转化生成硫酸或优质硫磺产品。工艺的优点是较少生成难于处理的盐类化合物，产生的酸性气体易于加工转化为化工产品。但其不足之处是，相对湿式氧化工艺而言，多数湿式吸收工艺脱硫效率相对较低，适合脱硫后煤气中硫化氢含量在＜200mg/m³时选用。

WSA是英文湿法硫酸制造技术的的缩写，是丹麦托普索公司的专有技术，若采用该技术投资较大。克劳斯炉回收硫磺技术为国外所有，若采用克劳斯炉回收硫磺，系统操作复杂，催化剂易中毒，尾气不能达标排放，还需进行再处理。且硫磺产量低，纯度不高，碱耗大，运行成本也高，设备腐蚀严重，脱硫废水污染环境，原料及公辅介质能耗较大。

国家知识产权局2010.6.16.公告的公告号“CN101734629A”名称为“以焦化浓缩含硫废液为原料制取工业硫酸的方法”，提供了一种利用在焦化厂焦炉煤气湿式氧化脱硫工艺中，产生的含硫化合物及水分的液固混合物为原料生产工业级硫酸的方法；围绕湿式氧化脱硫工艺制订了由硫浆制取工业级硫酸的技术措施。总体来说，其脱硫效率低、制取成本高，对制成品品质缺少控制手段。

《燃烧与化工》2009年5月，第40卷第3期，公开了《真空碳酸钾法焦炉煤气脱硫脱氰工艺的特点》的文献，出于环保考虑，该文献提出了利用真空碳酸钾法从焦炉煤气中脱硫脱氰的技术手段，能使得净化后焦炉煤气的纯净度高，环保效果好。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种在制取工序各阶段进行参数控制，并将各工序设备构成进行优化，进而能大幅度提高加工效率，降低加工成本，控制产品品质的真空碳酸钾法焦炉煤气脱硫-制酸工艺及其加工系统。

本发明的工艺的技术方案是：以焦炉煤气为原料，去除所述焦炉煤气中的含硫化氢废气，再将净化后的煤气传输给用户，按以下步骤去除所述焦炉煤气中的含硫化氢废气：

1)、分离；将焦炉煤气通入真空碳酸钾脱硫装置，经吸收、解吸、气液分离，分解出焦炉煤气中的含硫化氢的废气；得温度为32-45℃的含硫化氢废气；

2)、焚烧；将上步骤32-45℃的含硫化氢废气喷入焚烧炉，与空气过氧燃烧至1000～1050℃，得到含二氧化硫的烟气；

3)、降温；随即将上步骤中1000～1050℃的二氧化硫烟气进入余热锅炉降温到350～380℃，得350～380℃的烟气；

4)、洗涤、净化；对前述350～380℃的烟气采用并流洗涤器、冷却塔进行洗涤降温，清除其中的固态微粒及有害杂质，并降温至32～38℃；随即通过两级电除雾器，除去烟气中的酸雾；得清洁烟气；

5)、干燥；上步骤清洁烟气通入干燥装置；使含水降至0.1g/N.m³以下，得干燥烟气；

6)、两转两吸；将上步骤干燥烟气通过转化器以及两级吸收塔进行制酸反应，得浓度≥93％的硫酸。

本发明的系统的技术方案是：它包括依次相互连接的焦炉煤气脱硫装置、焚烧装置、降温装置、洗涤降温及净化装置、干燥装置、两转两吸装置和高浓度硫酸槽；

所述焦炉煤气脱硫装置包括相互连接的吸收塔、解析塔和分离器装置，

所述吸收塔设有焦炉煤气进口、净化后煤气出口以及废酸液循环回路，

所述解析塔设有与所述废酸液循环回路相接的接口、废气出口，

所述分离器装置包括相互连接的气液分离器和分离器，所述气液分离器连接所述废气出口，所述分离器设有温度为32-45℃的含硫化氢废气的出口；