[发明专利]一种焦炉煤气脱硫脱氮脱苯族烃的深度净化方法

说明书

本发明涉及一种焦炉煤气脱苯族烃脱氮脱硫的深度净化方法，焦炉煤气经过焦化厂除焦油、除萘、脱硫、除氰化氢、脱氨和脱苯工序预处理之后，通过粗精脱焦油、萘、苯及噻吩，多次吸收硫化氢、氰化氢、氨、苯、萘和噻吩逐级降低其浓度，羰基硫和二硫化碳经两次水解转化两次吸收，羰基硫、二硫化碳和噻吩经两次催化加氢转化两次吸收，最后经过超精细脱苯族烃、脱氮、脱硫达到深度精脱，最终获得超低苯族烃、硫、氮的焦炉煤气，经工业化气柜储存，供工业燃气和深度加工产品原料气使用。

技术领域

本发明涉及一种焦炉煤气脱硫脱氮脱苯族烃的深度净化方法，属煤焦化产业下游燃料气净化技术领域。

背景技术

焦炉煤气是一种炼焦过程的副产品，未经净化的焦炉煤气中含有多种气体组份，尤其是含有焦油、萘、氰化氢、硫化氢及多种结构复杂的有机硫等，具体焦炉煤气中除有效组分H₂ 58~66%、CH₄ 21~25%、CO 5~8%、C_mH_n 1.6~2.0%、CO₂ 1.9~2.3%、N₂ 2~6%外，还含有焦油≤40 mg/Nm³、萘≤150 mg/Nm³、苯≤4000 mg/Nm³、氰化氢≤50 mg/Nm³、氨≤100 mg/Nm³、硫化氢≤50 mg/Nm³、羰基硫≤150 mg/Nm³、二硫化碳≤100 mg/Nm³、噻吩≤50 mg/Nm³等杂质，这些杂质燃烧会生成大量的氮氧化物、硫氧化物、不完全燃烧的粉尘及有机碳氢化合物粒子，直接排入空气中，造成酸雨、雾霾等污染物的形成，严重污染环境，也浪费了资源。这些杂质在焦炉煤气深加工合成氨、天然气、甲醇等过程中，杂质会导致催化剂中毒，降低催化剂的寿命，催化剂更换频繁，产生固废的同时增加产品的生产成本。

焦炉煤气净化方法通常采用多种杂质处理装置，分别进行预处理、脱萘、脱苯、脱氨、脱硫等工序，对焦炉煤气进行净化。目前，已有一些专利公布了组合工艺的净化方法，但净化度不高，如申请号为CN201110001580.2的专利，净化后焦炉煤气中的硫化氢降到25ppm以下，申请号为CN201410470519.6的《一种焦炉煤气净化方法》，净化后焦炉煤气中硫化氢含量17 mg/m³，氨含量为45mg/m³，氰化氢含量17mg/m³。又如申请号为CN102061197A、CN102977932A、CN104789274A、CN103923706A等，净化效果均一般，且未对焦炉煤气中存在的除硫化氢以外的羰基硫、二硫化碳、噻吩等进行处理。而通过深度净化后获得低苯族烃低氮低硫的焦炉煤气，气体纯度好、品质高，可用于多种工业燃料领域使用及合成原料气，在保护环境的同时为企业的持续发展创造有利的条件，本发明找到了一种适应范围广、精度高的深度精脱净化焦炉煤气的方法，是十分理想的焦炉煤气脱苯族烃脱氮脱硫的深度净化的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焦炉煤气脱硫脱氮脱苯族烃的深度净化方法，把焦炉煤气通过粗精脱焦油、萘、苯及噻吩，多次吸收硫化氢、氰化氢、氨、苯、萘和噻吩逐级降低其浓度，羰基硫和二硫化碳经两次水解转化、两次吸收，羰基硫、二硫化碳和噻吩经两次催化加氢转化、两次吸收，最后经过超精细脱苯族烃、脱氮、脱硫达到深度精脱，最终获得超低苯族烃、硫、氮的焦炉煤气，该净化煤气可直接经工业化气柜储存，供工业燃气和深度加工产品原料气使用，以减少污染，保护环境。

本发明通过下述技术方案实现：

粗脱焦油和萘：除焦油、除萘、脱硫、除氰化氢、脱氨和脱苯工序预处理后的焦炉煤气用活性半焦粗吸附焦油和萘，同时脱除少量苯和噻吩；

精脱焦油和萘：对粗脱后的焦炉煤气增压后，经第一精脱塔精脱焦油和萘，同时脱除少量苯和噻吩；