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CN110964575A - 一种节能环保的合成氨脱硫新工艺 - Google Patents

一种节能环保的合成氨脱硫新工艺 Download PDF

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CN110964575A CN201911112490.3A CN201911112490A CN110964575A CN 110964575 A CN110964575 A CN 110964575A CN 201911112490 A CN201911112490 A CN 201911112490A CN 110964575 A CN110964575 A CN 110964575A
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Abstract

本发明公开了一种节能环保的合成氨脱硫新工艺，包括将原料气依次通过耐硫变换系统、PSA变压吸附脱硫脱碳系统、造气三废气体混燃炉和尾气环保处理系统处理后，得到硫酸钙产品外售，达到脱硫的目的；本发明优化了传统的脱硫工艺，回收利用变压吸附脱碳损失的可燃有效气体产生热量，从根本上杜绝了有毒有害物质的排放，同时回收余热、节能降耗，大大提升生产过程的科学性和合理性，达到节能环保的目的。

Description

一种节能环保的合成氨脱硫新工艺
技术领域
本发明涉及化学工业技术领域，特别是涉及一种节能环保的合成氨脱硫新工艺。
背景技术
小氮肥企业在我国发展至今在氮肥行业中仍占较大比重，我国所有现运行的小氮肥企业中，气体压缩几乎全部采用氮氢气压缩机。氮氢气压缩机相比于其他类型的压缩机来说，投资最小，技术最成熟，而且运行正常，故在我国小氮肥企业中占有巨大的比重。然而随着国家对安全生产要求的日渐加强，其回路人工手动调节问题已成为制约该产业安全发展的瓶颈。我国小氮肥行业气体压缩属于甲类装置，安装规定要求必须达到无人值守的状态，一些小氮肥企业由于安全问题而无法正常运营，有些企业甚至面临着停产整顿的噩运。
目前行业上普遍采用的脱硫技术有半水煤气湿法脱硫和变换气湿法脱硫两种工艺，总体是脱硫液经脱硫泵打入湿法脱硫系统脱硫塔上部，与自脱硫塔下部进入的原料气逆流接触，使原料气中的硫化氢被脱除，随脱硫液自脱硫塔下部排出后经再生泵打入脱硫液再生系统，喷射再生，脱硫液中的硫化氢被氧化生成单质硫悬浮在脱硫液表面，定期经压滤机压滤成硫膏后作进一步处理。硫膏的压滤和进一步处理过程给环境造成二次污染，这也是近期国家和地方多次提出的限制湿法脱硫，倡导新型煤气化克劳斯托流的根本原因。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的缺陷，提供了一种节能环保的合成氨脱硫新工艺，该工艺是对传统的脱硫工艺的优化，回收利用变压吸附脱碳损失的可燃有效气体产生热量，从根本上杜绝了有毒有害物质的排放，同时回收余热、节能降耗，大大提升生产过程的科学性和合理性，达到节能环保的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种节能环保的合成氨脱硫新工艺，包括以下步骤：
（1）首先，将含硫半水煤气通入到耐硫变换系统中，含硫半水煤气中部分有机硫经低温耐硫一氧化碳变换催化剂转化后一并进入PSA变压吸附脱硫脱碳系统中，在PSA变压吸附脱硫脱碳系统中的变压吸附塔内通过压力交变使活性炭变压吸附脱硫剂发挥作用，将二氧化碳和硫化氢通过真空泵一并脱除；
（2）将步骤（1）中用真空泵自变压吸附塔下部抽出的含硫化氢、二氧化碳、氮气及PSA变压吸附脱硫脱碳系统损耗的3-5%的可燃气体一并送入造气三废气体混燃炉，在造气三废气体混燃炉内经900-1000℃的高温，使硫化氢与氧反应生成二氧化硫和水，放出热量，同时将可燃气体一并燃烧，回收余热，实现节能的目的；
（3）将步骤（2）反应生成的二氧化硫和其他惰性气体一并送入三废气体混燃炉尾气环保脱硫系统中进行除尘和脱硫，在脱硫塔内通过脱硫液的洗涤，使得二氧化硫生成亚硫酸钙，通过鼓风机进一步氧化生成硫酸钙产品外售，达到脱硫的目的，最后产生的尾气送30米烟囱经在线监测后达标排放，实现脱硫的目的。
进一步地，步骤（1）催化剂由质量分数为5%氧化钴和质量分数为7%的氧化钼，其余为载体三氧化二铝共同组成；所述转化条件为温度200-350℃，湿度30%。
进一步地，步骤（1）所述压力交变参数为0.8MPa压力下吸附，-0.08MPa真空压力下解析脱附。
进一步地，步骤（2）所述可燃气体的组成为0.5-1%的氢气、2-3%的一氧化碳和0.5-1%的甲烷，均为质量分数。
进一步地，步骤（3）所述三废气体混燃炉尾气环保处理系统包括SNCR脱硝系统、脉冲袋式除尘系统、脱硫系统。
进一步地，步骤（3）所述脱硫液为质量分数为3-5%的氢氧化钠和质量分数为0.2-0.4%氢氧化钙组成的混合溶液。
本发明的有益效果体现在：
本发明优化了传统的脱硫工艺，进行二次利用，回收利用变压吸附脱碳损失的可燃有效气体产生热量，从根本上杜绝了有毒有害物质的排放，同时回收余热、节能降耗，大大提升生产过程的科学性和合理性，达到节能环保的目的。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例1 参照图1所示，一种节能环保的合成氨脱硫新工艺，包括以下步骤：
（1）首先，将含硫半水煤气通入到耐硫变换系统中，含硫半水煤气中部分有机硫经低温耐硫一氧化碳变换催化剂转化后一并进入PSA变压吸附脱硫脱碳系统中，其中催化剂由质量分数为5%氧化钴和质量分数为7%的氧化钼，其余为载体三氧化二铝共同组成；转化条件为温度200-350℃，湿度30%；在PSA变压吸附脱硫脱碳系统中的变压吸附塔内通过压力交变使活性炭变压吸附脱硫剂发挥作用，将二氧化碳和硫化氢通过真空泵一并脱除；其中压力交变参数为0.8MPa压力下吸附，-0.08MPa真空压力下解析脱附；
（2）将步骤（1）中用真空泵自变压吸附塔下部抽出的含硫化氢、二氧化碳、氮气及PSA变压吸附脱硫脱碳系统损耗的3-5%的可燃气体一并送入造气三废气体混燃炉，在造气三废气体混燃炉内经900-1000℃的高温，使硫化氢与氧反应生成二氧化硫和水，放出热量，同时将可燃气体一并燃烧，回收余热，实现节能的目的；其中，可燃气体的组成为0.5-1%的氢气、2-3%的一氧化碳和0.5-1%的甲烷，均为质量分数；
（3）将步骤（2）反应生成的二氧化硫和其他惰性气体一并送入三废气体混燃炉尾气环保脱硫系统中进行除尘和脱硫，在脱硫塔内通过脱硫液（所述脱硫液为质量分数为3-5%的氢氧化钠和质量分数为0.2-0.4%氢氧化钙组成的混合溶液）的洗涤，使得二氧化硫生成亚硫酸钙，通过鼓风机进一步氧化生成硫酸钙产品外售，达到脱硫的目的，最后产生的尾气送30米烟囱经在线监测后达标排放，实现脱硫的目的。
其中，三废气体混燃炉尾气环保处理系统包括SNCR脱硝系统、脉冲袋式除尘系统、脱硫系统，具体地工作过程为：在三废混燃炉内定量喷入一定浓度的氨水，使氨在一定条件（850-900℃）下与氮氧化物反应生成氮气和水来达到脱销的目的；粉尘经过袋式过滤留在除尘器内，定时脉冲除灰；脱硫过程是二氧化硫先与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠溶液在用氢氧化钙再生生成亚硫酸钙沉淀，还原氢氧化钠进一步净化二氧化硫，生成的亚硫酸钙通过通空气氧化生成硫酸钙即石膏产品。
本发明优化了传统的脱硫工艺，进行二次利用，回收利用变压吸附脱碳损失的可燃有效气体产生热量，从根本上杜绝了有毒有害物质硫化氢的排放，同时避免了湿法脱硫副产硫膏对环境的二次污染，大大提升了生产过程的科学性和合理性，达到节能环保的目的。
需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种节能环保的合成氨脱硫新工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）首先，将含硫半水煤气通入到耐硫变换系统中，含硫半水煤气中部分有机硫经低温耐硫一氧化碳变换催化剂转化后一并进入PSA变压吸附脱硫脱碳系统中，在PSA变压吸附脱硫脱碳系统中的变压吸附塔内通过压力交变使活性炭变压吸附脱硫剂发挥作用，将二氧化碳和硫化氢通过真空泵一并脱除；
（2）将步骤（1）中用真空泵自变压吸附塔下部抽出的含硫化氢、二氧化碳、氮气及PSA变压吸附脱硫脱碳系统损耗的3-5%的可燃气体一并送入造气三废气体混燃炉，在造气三废气体混燃炉内经900-1000℃的高温，使硫化氢与氧反应生成二氧化硫和水，放出热量，同时将可燃气体一并燃烧，回收余热，实现节能的目的；
（3）将步骤（2）反应生成的二氧化硫和其他惰性气体一并送入尾气环保脱硫系统中进行除尘和脱硫，在脱硫塔内通过脱硫液的洗涤，使得二氧化硫生成亚硫酸钙，通过鼓风机进一步氧化生成硫酸钙产品外售，达到脱硫的目的，最后产生的尾气送30米烟囱经在线监测后达标排放，实现脱硫的目的。
2.根据权利要求1所述的合成氨脱硫新工艺，其特征在于，步骤（1）催化剂由质量分数为5%氧化钴和质量分数为7%的氧化钼，其余为载体三氧化二铝共同组成；所述转化条件为温度200-350℃，湿度30%。
3.根据权利要求1所述的合成氨脱硫新工艺，其特征在于，步骤（1）所述压力交变参数为0.8MPa压力下吸附，-0.08MPa真空压力下解析脱附。
4.根据权利要求1所述的合成氨脱硫新工艺，其特征在于，步骤（2）所述可燃气体的组成为0.5-1%的氢气、2-3%的一氧化碳和0.5-1%的甲烷，均为质量分数。
5.根据权利要求1所述的合成氨脱硫新工艺，其特征在于，步骤（3）所述三废气体混燃炉尾气环保处理系统包括SNCR脱硝系统、脉冲袋式除尘系统、脱硫系统。
6.根据权利要求1所述的合成氨脱硫新工艺，其特征在于，步骤（3）所述脱硫液为质量分数为3-5%的氢氧化钠和质量分数为0.2-0.4%氢氧化钙组成的混合溶液。
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