專(zhuān)利名稱(chēng)：煤氣的凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由煤氣化工藝等產(chǎn)生的合成煤氣的凈化方法，特別是涉及一種既能吸收煤氣中的含硫化合物，同時(shí)又能對(duì)煤氣中的含氯化合物、含氮化合物和煙霧狀物質(zhì)(亞微粒子)容易地進(jìn)行除去處理的煤氣凈化方法。
近年來(lái)由于石油資源的枯竭和石油價(jià)格的高漲，人們正在呼吁燃料的多樣化，現(xiàn)在，煤和重油的利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)正在進(jìn)行，其中受到重視的一種技術(shù)是將煤或重油氣化后作為發(fā)電燃料或合成原料的技術(shù)。另外，使用由煤氣化所獲的煤氣來(lái)發(fā)電，其效率要比已往使用煤或石油進(jìn)行火力發(fā)電的效率高，從有效利用有限資源的觀點(diǎn)來(lái)看也正受到重視。
然而，作為這種由煤氣化而獲得的合成煤氣，其中含有數(shù)100～數(shù)1000ppm的含硫化合物(硫化氫等)，為了防止這些硫化合物引起的公害或者對(duì)下游設(shè)備(例如燃?xì)廨啓C(jī)等)的腐蝕等，必須將其除去。作為除去方法，已知的例子有，在日本國(guó)特開(kāi)平7-48584號(hào)公報(bào)中示出的，使煤氣與吸收液進(jìn)行氣液接觸的濕式煤氣凈化方法。
但是，就上述現(xiàn)有的煤氣凈化方法而言，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)考慮在合成煤氣中所含的含氯化合物(HCl)和含氮化合物(NH3)以及煙霧狀物質(zhì)(亞微粒子)等有害物質(zhì)，而人們希望對(duì)此狀況加以改善。
也就是說(shuō)，通常在由煤氣化工藝等所產(chǎn)生的煤氣中含有例如100～1500ppm左右的NH3和100ppm左右的HCl，另外，在用熱交換器等來(lái)回收合成煤氣中的熱量時(shí)，在交換器內(nèi)的煤氣中含有由氯化銨等形成的煙霧狀物，為了使煤氣凈化，當(dāng)然必須將這些雜質(zhì)除去。
再有，其中作為含氯化合物的HCl，它是一種強(qiáng)酸，即使對(duì)不銹鋼材料也具有腐蝕性，從保護(hù)設(shè)備材料的觀點(diǎn)考慮，必須盡可能地在設(shè)備的上游側(cè)將其除去，同時(shí)，在由合成煤氣在燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備中燃燒后形成的廢氣中含有含氯化合物，為了盡量降低排放到大氣中的含氯化合物的數(shù)量，也必須將其除去。
另外，作為含氮化合物的氨，通常在使用由胺化合物形成的吸收液(堿性)的脫硫塔中進(jìn)行氣液接觸處理時(shí)，幾乎不能將其除去，當(dāng)煤氣在燃?xì)廨啓C(jī)等中燃燒時(shí)，氨就轉(zhuǎn)變成有害的氮氧化物，這樣就增大了通常設(shè)置在燃?xì)廨啓C(jī)等下游側(cè)的脫硝裝置的負(fù)荷。
另外，煙霧狀物質(zhì)在脫硫塔中難以除去，當(dāng)它以煙霧狀通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，不但要引起材料腐蝕的問(wèn)題，并且由于燃燒的作用而熱分解成有害物質(zhì)(含氮化合物和含氯化合物等)。這些有害物質(zhì)將排入大氣中，因此必須盡可能地將其在上游側(cè)除去。
本發(fā)明的目的是提供一種既能吸收煤氣中的含硫化合物，同時(shí)又能對(duì)煤氣中的含氯化合物、含氮化合物和煙霧狀物質(zhì)容易地進(jìn)行除去處理的煤氣凈化方法。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明之一的煤氣凈化的方法，把通過(guò)煤或重油等的氣化獲得的合成煤氣導(dǎo)入脫硫塔中，使其與該脫硫塔內(nèi)的吸收液進(jìn)行氣液接觸，從而吸收除去在上述合成煤氣中所含的含硫化合物，其特征在于，在將上述合成煤氣導(dǎo)入上述脫硫塔之前，設(shè)置一個(gè)洗滌工序，在該工序中，使上述合成煤氣與洗滌液進(jìn)行氣液接觸，從而至少吸收除去在該煤氣中所含的含氯化合物和／或含氮化合物。
另外，按照本發(fā)明之二的煤氣凈化方法，其特征在于，根據(jù)需要向上述洗滌液中添加酸以便將上述洗滌液的pH值維持在能夠抑制上述洗滌液吸收上述含硫化合物的低數(shù)值。
另外，按照本發(fā)明之三的煤氣凈化方法，其特征在于，將上述合成煤氣順次地導(dǎo)入第1洗滌塔和第2洗滌塔中，分2階段進(jìn)行上述的洗滌工序，將上述第1洗滌塔中洗滌液的pH值維持在最適合于吸收含氯化合物的數(shù)值，同時(shí)將上述第2洗滌塔中洗滌液的pH值維持在最適合于吸收含氮化合物的數(shù)值。
另外，按照本發(fā)明之四的煤氣凈化方法，其特征在于，將上述合成煤氣順次地導(dǎo)入第1洗滌塔和第2洗滌塔中，分2階段進(jìn)行上述的洗滌工序，設(shè)定各洗滌塔的運(yùn)行溫度以使由上述第1洗滌塔導(dǎo)出的煤氣的溫度在上述第2洗滌塔中降低。


圖1示出在用于實(shí)施本發(fā)明第1實(shí)施方案的凈化裝置中，作為主要部分的洗滌部的構(gòu)成。
圖2示出在用于實(shí)施本發(fā)明第1實(shí)施方案的凈化裝置中的脫硫部和石膏回收部的構(gòu)成。
圖3示出在用于實(shí)施本發(fā)明第2實(shí)施方案的凈化裝置中，作為主要部分的洗滌部的構(gòu)成。
圖4示出在用于實(shí)施本發(fā)明第3實(shí)施方案的凈化裝置中，作為主要部分的洗滌部的構(gòu)成。
在各圖中，7和7a表示洗滌塔，27表示脫硫塔，51表示冷卻器，A和A1～A5表示合成煤氣，B和B1表示洗滌液，F(xiàn)表示吸收液。
下面根據(jù)附圖來(lái)解釋本發(fā)明的實(shí)施方案。
實(shí)施方案1首先解釋實(shí)施方案1。圖1示出在用于實(shí)施本發(fā)明煤氣凈化方法實(shí)施方案1的凈化裝置中，作為主要部分的煤氣洗滌部的構(gòu)成，圖2示出在該裝置中的脫硫部和石膏回收部的構(gòu)成。
首先解釋煤氣洗滌部的構(gòu)成及其基本作用。如圖1所示，在氣化爐1中，例如以空氣作為氣化劑將煤氣化，產(chǎn)生以一氧化碳和氫作為主成分的合成煤氣A。
這樣，在以煤作為原料和以空氣作為氣化劑而獲得的合成煤氣A中，通常含有1000～1500ppm左右的H2S(含硫化合物)和100ppm左右的COS(含硫化合物)，另外還含有100～1500ppm左右的NH3(含氮化合物)和100ppm左在的HCl(含氯化合物)。另外，在緊靠氣化爐出口下游處的合成煤氣的溫度通常為1000℃～2000℃，但是通常在氣化爐的出口側(cè)設(shè)置一個(gè)蒸汽加熱器(圖中省略)來(lái)回收其熱量，從而將其溫度冷卻至例如350℃左右，其壓力例如為26ata左右。
該合成煤氣A首先被順次地導(dǎo)入旋風(fēng)分離器2和多孔過(guò)濾器3中，它們分別地分離除去合成煤氣中粒徑較大的粉塵和微細(xì)的粉塵。在多孔過(guò)濾器3的下游設(shè)置有熱交換器4，利用由多孔過(guò)濾器3導(dǎo)出的煤氣A1中的熱量來(lái)加熱凈化后的煤氣A4。煤氣A1在該熱交換器4中被逆流地奪去熱量，從而被冷卻至例如230℃左右。
在該熱交換器4的下游，設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)化器5，其中裝填有用于將COS(硫化羰)轉(zhuǎn)化成H2S的催化劑，合成煤氣A1中的COS在此處幾乎全部被轉(zhuǎn)化成H2S。
另外，在該轉(zhuǎn)化器5的下游，設(shè)置一個(gè)熱交換器6，由轉(zhuǎn)化器5導(dǎo)出的煤氣A2中的熱也被利用來(lái)加熱凈化后的煤氣A4。
接著，在熱交換器6的下流設(shè)置一個(gè)洗滌塔7，以便使煤氣A2在被導(dǎo)入下述的脫硫塔21(參見(jiàn)圖2)之前，在洗滌塔7中與洗滌液B進(jìn)行氣液接觸。
洗滌塔7在該情況下是一種稱(chēng)為填充式的氣液接觸塔，貯存在塔底部以水作為主成分的洗滌液B被循環(huán)泵8抽吸向上，并從塔上部的噴霧管9噴出，一邊與煤氣A2進(jìn)行氣液接觸，一邊經(jīng)由填充材料10向下流動(dòng)并再次返回塔底部，如此構(gòu)成了循環(huán)。
另外，洗滌塔7在此情況下是一種稱(chēng)為對(duì)流式的裝置，由塔下部導(dǎo)入的煤氣A2按照與流下的洗滌液B相反的方向在塔內(nèi)上升，在如下所述那樣除去NH3等之后，作為洗滌后的煤氣A3從塔頂部排出。
在此處，洗滌液B的一部分在該情況下從循環(huán)泵8的排出側(cè)通過(guò)支管道被抽出，作為排水C被排放到系統(tǒng)外。另外，可以在洗滌液B的循環(huán)途徑的任意地點(diǎn)適宜地供應(yīng)補(bǔ)給水D，以便彌補(bǔ)由于作為排水C或者被夾帶在煤氣中而被排出的水分，以及供給酸E(例如H2SO4)，以便如下所述那樣調(diào)整洗滌液B的pH值。
另外，在洗滌塔7的塔上部設(shè)置一個(gè)除霧器11，以便分離除去煤氣中的霧滴，這樣就能把從下游側(cè)流出的，所謂夾帶的霧滴量抑制至很低程度。
下面根據(jù)圖2來(lái)解釋脫硫部的構(gòu)成及作用。脫硫部主要由脫硫塔21和再生塔22構(gòu)成。
脫硫塔21是一個(gè)與上述洗滌塔7同樣的氣液接觸塔，貯存在再生塔22底部的硫化氫吸收液F被循環(huán)泵23抽吸向上，在被吸收液熱交換器24冷卻之后，從塔上部的噴霧管25噴出，一邊與煤氣A3進(jìn)行氣液接觸，一邊經(jīng)由填充材料26向下流動(dòng)。
另外，由于與吸收液F進(jìn)行氣液接觸而被除去H2S之后的煤氣A4，通過(guò)除霧器27而除去其中夾帶的霧滴，然后從該脫硫塔21的塔頂部排出，接著被上述的熱交換器6和熱交換器4加熱，從而成為凈化的煤氣A5。
另外，凈化煤氣A5的壓力例如為25．5ata左右，其溫度為300℃左右，其中的硫含量(H2S和COS的濃度)在10ppm以下。
另一方面，再生塔22的構(gòu)成如下，貯存在脫硫塔21的塔底部的吸收液F被循環(huán)泵28抽吸向上，在被吸收液熱交換器24加熱之后，從塔上部的噴霧管29噴出，一邊與在塔內(nèi)上升的吸收液F的蒸氣和吸收成分(廢氣)接觸，一邊經(jīng)由填充材料30向下流動(dòng)。
該再生塔22的塔底部的吸收液F，在再沸器31中被水蒸氣G加熱，這樣，作為吸收成分的H2S在該再生塔22中揮散到氣體一側(cè)。
然后，這種含有H2S的廢氣H在除霧器32中被除去霧滴之后，經(jīng)過(guò)設(shè)置在再生塔22的頂部的回流部，作為含有更高濃度H2S的廢氣H1(主成分為CO2)被送往下述的石膏回收部。
另外，在設(shè)置于再生塔22頂部的回流部中，廢氣H由于被冷卻器33冷卻而形成廢氣H的冷凝液I并貯存于貯罐34中，該冷凝液I被泵35壓送而從噴霧管36噴出，這樣就使得廢氣H中的蒸氣更多地液化，并使得在液體中作為吸收成分的H2S更多地?fù)]散，從而獲得一種含有例如20％左右體積百分?jǐn)?shù)的高濃度H2S的廢氣H1。
下面解釋石膏回收部的構(gòu)成及其作用。本實(shí)施方案的石膏回收部由燃燒爐41和脫硫裝置組合而成，在該燃燒爐41中，廢氣H1與空氣J反應(yīng)而使廢氣中所含的H2S燃燒掉，從而使廢氣H1變成燃燒廢氣H2，而在脫硫裝置中，利用濕式石灰石膏法從燃燒廢氣H2中吸收除去SO2(亞硫酸氣)等硫氧化物。
脫硫裝置具有反應(yīng)器42、空氣供給裝置(圖中省略)、離心分離機(jī)等固液分離裝置44、燃燒爐等石膏加熱裝置45。該反應(yīng)器42用于使含有高濃度由H2S燃燒而形成的SO2的燃燒廢氣H2與供給到反應(yīng)器內(nèi)部并含有鈣化合物的淤漿K進(jìn)行氣液接觸并接著將其排出；該空氣供給裝置用于將氧化用空氣L以許多微細(xì)氣泡的狀態(tài)吹噴入該反應(yīng)器42內(nèi)的淤漿中。該固液分離裝置44用于對(duì)從反應(yīng)器42中排出的淤漿M(石膏淤漿)進(jìn)行固液分離；該石膏加熱裝置45用于把從該固液分離裝置44獲得的固體成分M1(二水石膏的石膏濾餅)加熱至120℃～150℃左右，從而使其變成半水石膏。
另外，在圖2中用符號(hào)46表示的裝置是一個(gè)冷卻器，它用于將燃燒廢氣H2冷卻至有利于吸收SO2等物質(zhì)的溫度。另外，在固液分離裝置44中由于固液分離而產(chǎn)生的分離水M3，作為構(gòu)成反應(yīng)器42內(nèi)淤漿的水分，直接返回在該情況下的反應(yīng)器42內(nèi)。
該反應(yīng)器42可以由一種淤漿循環(huán)式的所謂吸收塔構(gòu)成，具體地說(shuō)，在塔底部具有用于吹入氧化用空氣L的淤漿罐，在燃燒廢氣H2流經(jīng)的塔上部具有用于噴射淤漿罐內(nèi)的淤漿，屬于填充式、噴霧式或液柱式等的氣液接觸部?；蛘咴摲磻?yīng)器42也可是一種所謂鼓泡式的裝置，這種裝置是將氧化用空氣L和燃燒廢氣H2二者同時(shí)吹入罐內(nèi)的淤漿中，從而使SO2等的吸收和氧化反應(yīng)全部在罐內(nèi)進(jìn)行。
總之，在反應(yīng)器42中，進(jìn)行例如由以下反應(yīng)式(1)至(3)所示的反應(yīng)，其作用主要是吸收SO2并生成二水石膏。
……(1)……(2)……(3)另外，供給到反應(yīng)器42中的淤漿可以用例如石灰石(CaCO3)等鈣化合物在圖中省略的淤漿罐中與工業(yè)用水等攪拌混合而制得，但是也可以將鈣化合物按照微細(xì)化的固體狀態(tài)直接地供給到反應(yīng)器42中。另外，也可以省去石膏加熱裝置45(石膏加熱工序)而把在固液分離裝置44中獲得的二水石膏的固體物質(zhì)作為副產(chǎn)品直接加以利用。
另外，鈣化合物的供給量基本上可以根據(jù)應(yīng)被吸收的亞硫酸氣的量來(lái)決定，但是在實(shí)際運(yùn)行中可以通過(guò)檢測(cè)例如反應(yīng)器42內(nèi)淤漿的pH值和未反應(yīng)的石灰石濃度等來(lái)受控地微調(diào)該供給量，以便將該供給量保持在最適合吸收反應(yīng)等的數(shù)值。另外，氧化用空氣L的供給量?jī)?yōu)選是通過(guò)檢測(cè)例如反應(yīng)器42內(nèi)淤漿的氧化還原電位等來(lái)決定，以便將其按必要的最小限量來(lái)供給。
下面詳細(xì)地解釋在如上所述構(gòu)成的煤氣凈化裝置中，用于實(shí)施本發(fā)明煤氣凈化方法的主要部分。
在本實(shí)施方案中，作為本發(fā)明特征的洗滌工序可以利用上述的洗滌塔7來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，在洗滌塔7中，作為在導(dǎo)入脫硫塔21之前的合成煤氣的煤氣A2，與以水為主成分的洗滌液B進(jìn)行氣液接觸，因此，在煤氣A2中所含的溶解度大的NH3(含氮化合物)和HCl(含氯化合物)，不需專(zhuān)門(mén)地進(jìn)行pH值調(diào)整等即能有相當(dāng)量被吸收入洗滌液B中并最終作為排水C被排出系統(tǒng)之外。因此，最終獲得的煤氣A5就成為一種其中的H2S以及相當(dāng)量的NH3和HCl都已被吸收除去的、過(guò)去所不能達(dá)到的清潔煤氣。
另外，在煤氣A2中通常所含的NH3要比HCl多，因此不需進(jìn)行任何的pH調(diào)整即能使洗滌液B呈堿性。當(dāng)洗滌液B變成堿性時(shí)只是降低了它對(duì)NH3的吸收性能，而在煤氣A2中所含弱酸性的H2S仍能相當(dāng)量地被吸收到洗滌液B中，因此使得排水C中含有這些H2S。要對(duì)含硫化合物按排放規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)害化處理是困難的，因此，在該情況下，要對(duì)排水C進(jìn)行大規(guī)模的排水處理就導(dǎo)致高成本的問(wèn)題。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，在本實(shí)施方案中向洗滌塔7的洗滌液B中適宜地供給如硫酸等的酸E，以調(diào)整溶液的pH值，例如使洗滌液B的pH值保持在弱酸以下。這樣就抑制了在排水C中所含的H2S的數(shù)量，從而避免了麻煩的排水處理，而即使在此情況下，由于HCl是強(qiáng)酸，因此在弱酸性范圍也能充分地被吸收。
但是，為了更完全地吸收除去NH3，優(yōu)選是將pH值大大地調(diào)低，例如調(diào)低至強(qiáng)酸范圍，但是在此情況下，HCl的吸收性能降低，因此，為了將HCl和NH3二者都完全除去，優(yōu)選是采用下述實(shí)施方案2那樣的雙塔式洗滌工序。
實(shí)施方案2下面解釋實(shí)施方案2。圖3示出在用于實(shí)施本發(fā)明煤氣凈化方法實(shí)施方案2的裝置中，作為主要部分的煤氣洗滌部的構(gòu)成。應(yīng)予說(shuō)明，對(duì)于與實(shí)施方案1相同的部件標(biāo)上相同的符號(hào)并省略重復(fù)的說(shuō)明。
本實(shí)施方案在洗滌塔7(第1洗滌塔)的下游側(cè)設(shè)置一個(gè)與洗滌塔7具有同樣構(gòu)成的洗滌塔7a(第2洗滌塔)，將上述煤氣A2順次地導(dǎo)入洗滌塔7和7a中，分2階段進(jìn)行洗滌工序。
然后，將洗滌塔7左側(cè)的洗滌液B的pH值維持在不過(guò)度地吸收H2S的范圍但卻在最適合吸收HCl的范圍(例如弱酸性范圍或中性范圍)，同時(shí)將洗滌塔7a中洗滌液B1的pH值維持在最適合吸收NH3的較低的數(shù)值(例如強(qiáng)酸性范圍或弱酸性范圍)。
另外，在圖3中雖然只示出了向第2洗滌塔7a添加酸E，但是根據(jù)需要，也可以向洗滌塔7中添加酸E，以便在此處完全實(shí)現(xiàn)對(duì)H2S的吸收抑制。另外，在圖3中示出，由洗滌塔7a排出的排水C1被導(dǎo)入洗滌塔7中，以便盡可能地減少總排水量，但是該排水C1也可以不經(jīng)過(guò)洗滌塔7而單獨(dú)地排出，這樣就能夠?qū)ο礈焖?和洗滌塔7a的洗滌液的pH值等進(jìn)行完全獨(dú)立的控制。
總之，按照本實(shí)施方案，在洗滌塔7中HCl乙乎完全被吸收，而在洗滌塔7中沒(méi)有被吸收而殘留下來(lái)的NH3則在洗滌塔7a中基本上完全被吸收。
另外，也可以分別地改變HCl和NH3的含量，以便根據(jù)它們的含量將各洗滌塔的pH值調(diào)整至最適宜的數(shù)值，另外也可以將各洗滌塔中洗滌液的循環(huán)量調(diào)整至必要的最低限度，從而將運(yùn)行費(fèi)用維持在必要的最小限度，因此達(dá)到了能夠?qū)⑦@些有害物質(zhì)的任一種物質(zhì)基本上完全吸收除去的優(yōu)良效果。
另外，在本實(shí)施方案的情況下，根據(jù)發(fā)明者們的計(jì)算，最終獲得的凈化后的煤氣A5中H2S、HCl、NH3的濃度，例如分別為5ppm、1ppm以下和10ppm以下。
實(shí)施方案3下面解釋實(shí)施方案3。圖4示出在用于實(shí)施本發(fā)明煤氣凈化方法實(shí)施方案3的裝置中，作為主要部分的煤氣洗滌部的構(gòu)成。
相對(duì)于圖3所示實(shí)施方案2的裝置構(gòu)成來(lái)說(shuō)，本實(shí)施方案設(shè)置了圖4所示的冷卻器51和除塵裝置52。在該情況下的冷卻器51設(shè)置在洗滌液B1的循環(huán)流路上，例如它可通入工業(yè)用水等以便冷卻洗滌液B1，另外，除塵裝置52可以用來(lái)除去由洗滌塔7a導(dǎo)出的煤氣A3中的煙霧狀亞微粒子，具體的例子是由陶瓷元件制的多孔過(guò)濾器和沖撞式集塵器(impinger)。
就本實(shí)施方案而言，根據(jù)該裝置構(gòu)成，由第1洗滌塔7導(dǎo)出的煤氣的溫度在第2洗滌塔7a中要降低，因此應(yīng)把洗滌塔7a的運(yùn)行溫度調(diào)整到低于洗滌塔7的運(yùn)行溫度。
這樣，由于熱交換器6和洗滌塔7對(duì)煤氣A2的冷卻而使其析出的氯化銨等形成了煙霧狀的亞微粒子，這些粒子在洗滌塔7a中被冷凝水積極地捕集。
也就是說(shuō)，由洗滌塔7導(dǎo)出的氣體中所含的水蒸汽為飽和狀態(tài)，因此，當(dāng)洗滌塔7a中煤氣的溫度降低時(shí)，必然產(chǎn)生冷凝水，這是因?yàn)?，煤氣中的上述亞微粒子作為核心而發(fā)生凝結(jié)，因此，上述的亞微粒子幾乎全部都隨同冷凝水一起被捕集在洗滌塔7a內(nèi)的洗滌液中。
另外，就本實(shí)施方案的情況而言，在上述洗滌塔7a中通過(guò)捕集之后即使仍有少量未被捕集的煙霧狀物質(zhì)，它們也會(huì)被設(shè)置在洗滌塔7a下游的除塵裝置52捕集，從而達(dá)到了更高程度的凈化。但是，按照所要求的煙霧狀物質(zhì)的除去率等，即使不設(shè)置除塵裝置52也可以。
應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明不限于上述第1～第3實(shí)施方案，可以有各種方案。例如，在利用第1洗滌塔和第2洗滌塔分2階段進(jìn)行洗滌工序的情況下，可以設(shè)置一個(gè)用于冷卻第1洗滌塔的洗滌液的冷卻器，將其運(yùn)行溫度積極地控制在例如有利于HCl吸收的溫度范圍。
另外，也可以不采用利用石灰石膏法的脫硫處理而采用從脫硫塔右側(cè)已被吸收的硫成分中回收硫單體的方案。
按照上述本發(fā)明之一的煤氣凈化方法，在將合成煤氣導(dǎo)入脫硫塔之前設(shè)置一個(gè)洗滌工序，該工序通過(guò)與洗滌液進(jìn)行氣液接觸來(lái)至少吸收除去在合成煤氣中所含的含氯化合物和／或含氮化合物。因此，在最終獲得的煤氣中，含硫化合物以及相當(dāng)量的含氯化合物和含氮化合物都已被吸收除去，這種煤氣成為迄今為止所未能達(dá)到的凈化產(chǎn)品，從而解決了由于含氯化合物和含氮化合物所引起的上述問(wèn)題。
另外，按照本發(fā)明之二的煤氣凈化方法，根據(jù)需要向洗滌液添加酸，以便將洗滌液的pH值維持在能夠使洗滌液對(duì)含硫化合物的吸收被抑制的低值范圍。因此，來(lái)自洗滌塔的排水中所含的含硫化合物的量受到抑制，從而避免了麻煩的排水處理。
另外，按照本發(fā)明之三的煤氣凈化方法，將合成煤氣順次地導(dǎo)入第1洗滌塔和第2洗滌塔中，分2階段進(jìn)行洗滌工序，將第1洗滌塔中洗滌液的pH值維持在最適合于吸收含氯化合物的數(shù)值，同時(shí)將第2洗滌塔中洗滌液的pH值維持在最適合于吸收含氮化合物的數(shù)值。因此，含氯化合物在第1洗滌塔中幾乎完全被吸收，而在第1洗滌塔中沒(méi)有被吸收而殘留下來(lái)的含氮化合物則在第2洗滌塔中幾乎完全被吸收。
另外，也可以分別地改變含氯化合物和含氮化合物的含量，以便根據(jù)它們的含量將各洗滌塔的pH值調(diào)整至最佳范圍，以及將各洗滌塔中的洗滌液的循環(huán)量調(diào)整至必要的最低限度，以及將運(yùn)行費(fèi)用維持在必要的最小限度，同時(shí)達(dá)到能將這些有害物質(zhì)中的任一種都基本上完全地吸收除去的優(yōu)良效果。
另外，按照本發(fā)明之四的煤氣凈化方法，將合成煤氣順次地導(dǎo)入第1洗滌塔和第2洗滌塔中，分2階段進(jìn)行洗滌工序，按照由第1洗滌塔導(dǎo)出的煤氣的溫度在第2洗滌塔中要降低的方式來(lái)設(shè)定各洗滌塔的運(yùn)行溫度。這樣，合成煤氣中的煙霧狀亞微粒子在第2洗滌塔中就被冷凝水積極地捕集。也就是說(shuō)，由第1洗滌塔導(dǎo)出的煤氣中所含的水蒸汽為飽和狀態(tài)，因此，當(dāng)?shù)?洗滌塔中煤氣溫度降低時(shí)，必然產(chǎn)生冷凝水，這是因?yàn)椋簹庵械纳鲜鰜單⒘Ｗ幼鳛楹诵亩l(fā)生凝結(jié)，因此，上述的亞微粒子幾乎全部都隨同冷凝水一起被捕集在第2洗滌塔內(nèi)的洗滌液中。
因此，在合成煤氣中的煙霧狀物質(zhì)的濃度要比過(guò)去低得多，從而解決了由于煙霧狀物質(zhì)所引起的上述的問(wèn)題。
權(quán)利要求
1．煤氣凈化方法，包括把通過(guò)煤或重油等的氣化獲得的合成煤氣導(dǎo)入脫硫塔中，使其與該脫硫塔內(nèi)的吸收液進(jìn)行氣液接觸，從而吸收除去在上述合成煤氣中所含的含硫化合物，其特征在于，在將上述合成煤氣導(dǎo)入上述脫硫塔之前，設(shè)置一個(gè)洗滌工序，在該工序中，使上述合成煤氣與洗滌液進(jìn)行氣液接觸，從而至少吸收除去在該煤氣中所含的含氯化合物和／或含氮化合物。
2．如權(quán)利要求1所述的煤氣的凈化方法，其特征在于，根據(jù)需要向上述洗滌液中添加酸以便將上述洗滌液的pH值維持在能夠抑制上述洗滌液吸收上述含硫化合物的低數(shù)值。
3．如權(quán)利要求1或2所述的煤氣凈化方法，其特征在于，將上述合成煤氣順次地導(dǎo)入第1洗滌塔和第2洗滌塔中，分2階段進(jìn)行上述的洗滌工序，將上述第1洗滌塔中洗滌液的pH值維持在最適合于吸收含氯化合物的數(shù)值，同時(shí)將上述第2洗滌塔中洗滌液的pH值維持在最適合于吸收含氮化合物的數(shù)值。
4．如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的煤氣凈化方法，其特征在于，將上述合成煤氣順次地導(dǎo)入第1洗滌塔和第2洗滌塔中，分2階段進(jìn)行上述的洗滌工序，設(shè)定各洗滌塔的運(yùn)行溫度以使由上述第1洗滌塔導(dǎo)出的煤氣的溫度在上述第2洗滌塔中降低。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于凈化由煤或重油等氣化而獲得的合成煤氣的煤氣凈化方法,提供了一種既能吸收合成煤氣中的含硫化合物,又能對(duì)其他雜質(zhì)進(jìn)行除去處理的煤氣凈化方法。按照本發(fā)明,在將合成煤氣A2導(dǎo)入脫硫塔之前,設(shè)置一個(gè)洗滌工序(洗滌塔7),在該工序中,使上述合成煤氣A2與洗滌液B進(jìn)行氣液接觸,從而至少吸收除去在合成煤氣A2中所含的含氯化合物和/或含氮化合物。
文檔編號(hào)B01D53/68GK1206038SQ98115599
公開(kāi)日1999年1月27日 申請(qǐng)日期1998年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月7日
發(fā)明者越智英次, 洲崎誠(chéng), 香川晴治, 沖野進(jìn), 本城新太郎 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社