專利名稱：半水煤氣脫硫脫氧新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是用可溶性亞鐵鹽的“醋酸-氨”的緩沖水溶液吸收半水煤氣中的無機硫和氧氣。該亞鐵鹽的形式是Fe A，那么，該溶液的脫硫脫氧原理為
當(dāng)溶液吸收氧氣時，溶液的PH值增大，對氧氣吸收不利;此時醋酸電離出H+離子，它中和OH-離子，降低溶液的PH值，提高溶液吸收氧氣的能力。即
當(dāng)溶液吸收無機硫時，溶液的PH值減小，對無機硫吸收不利;此時，NH3′H2O電離出OH-，它中和H，增大溶液的PH值，提高溶液的吸收無機硫的能力。
為了加速溶液吸收氧氣和無機硫的作用，和亞鐵離子的氧化作用，還需向該溶液中加入微量的對苯二酚和水楊酸。
調(diào)節(jié)溶液的PH值，可以改變脫硫脫氧后的半水煤氣中的無機硫和氧氣的含量。因此，溶液的PH值范圍可以根據(jù)具體要求確定。調(diào)節(jié)PH的辦法是調(diào)節(jié)溶液中醋酸和氨的比例。
加入的FexA2的量對溶液的PH值也有影響，F(xiàn)e2+e濃度大，和氧反應(yīng)速度也大，生成H+的速度大，濃度高，PH值增大。F2+e濃度的大小受Ax-濃度的控制，因此，控制Ax-濃度也可控制PH值的大小，控制Ax-的濃度大小是由加入的“澄清劑”CaO和FexA2的量的比例來決定。即
因此，該溶液的組成可控制在如下范圍Fe0.05～5.00 moL/L;
A≤5.00 moL/L;
Fe≤0.05 moL/L;
HAC0.01～0.5 moL/L;
總氨≤40滴度。
半水煤氣脫硫脫氧流程見圖1。
變換后變換氣脫硫原理與上述相同，但是是把該亞鐵鹽的緩沖液當(dāng)作“沉淀劑”，直接加入脫碳液中;為了提高脫碳液的脫碳能力，將“澄清劑”直接加入脫碳液中(脫碳液也可以是碳酸氫銨廠的碳化氨水)。其反應(yīng)式為
經(jīng)這樣改造后，可將原干法脫硫工序拆除，起到間接脫除有機硫的作用。其脫碳改造流程見圖2和圖3。圖2適用于尿素廠脫碳流程的改造;圖3適用于碳酸氫銨廠的碳化和吸氨工序的改造。
其性能是經(jīng)此方法處理和改造后，半水煤氣中硫含量低于0.005g/NM3，脫碳氣和碳化尾氣中硫含量低于0.01PPm，變換、合成和甲烷化催化劑壽命延長半年以上，銅耗大大降低，半水煤氣中氧的脫除率大于70%。
說明書


如下圖1中(1)脫硫脫氧塔，(2)澄清分離槽，(3)溶液循環(huán)泵，(4)貧液泵，(5)溶液，(6)半水煤氣，(7)沉淀物。
圖2中(1)二氧化碳吸收塔，(2)再生塔，(3)半貧液泵，(4)貧液泵，(5)、(7)澄清槽，(6)“沉淀劑”溶解槽，(8)“澄清劑”溶解槽，(9)加熱器，(10)變換氣，(11)脫碳氣，(12)二氧化碳氣體，(13)“沉淀劑”，(14)“澄清劑”，(15)富液，(16)貧液，(17)FeS等沉淀物。
圖3中(1)碳化工序，(2)吸氨工序，(3)濃氨水槽，(4)碳化泵，(5)變換氣，(6)碳化尾氣，(7)濃氨水，(8)氨氣，(9)軟水，(10)“沉淀劑”，(11)FeS等沉淀物。
權(quán)利要求
1.一種用可溶性亞鐵鹽的“醋酸-氨”的緩沖水溶液脫硫和脫氧的新方法。該溶液中可含有Fe3+離子，其PH值在它自身可以調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)可以不具體限定。
2.該溶液可以用作“沉淀劑”加入尿素廠的脫碳液和碳酸氫銨廠的碳化液(濃氨水)中，脫除有機硫徑變換后轉(zhuǎn)化而成的無機硫。
3.“醋酸-氨”的緩沖水溶液的其它可溶性金屬鹽的工業(yè)脫硫溶液。
4.權(quán)項2中所指的“沉淀劑”也可以是亞鐵鹽的固相化合物。
5.“澄清劑”是CaO
6.它適用于合成氨廠脫硫和脫氧，也適用于含有H2S的氣體或水溶液的脫硫。
全文摘要
本發(fā)明是用可溶性亞鐵鹽的“醋酸-氨”的緩沖水溶液脫除半水煤氣中的無機硫和氧氣。該法的特點是脫硫效果優(yōu)于現(xiàn)有的各種脫硫方法，且具有部分脫除半水煤氣中的氧氣的能力。其流程簡單，設(shè)備投資少，溶液循環(huán)量少，成本和運轉(zhuǎn)費用低，無環(huán)境污染，可以取代合成氨流程中現(xiàn)有的各種脫硫方法。同時，也可把該亞鐵鹽的緩沖液當(dāng)作“沉淀劑”直接加入合成氨廠的脫碳液中，脫除有機硫經(jīng)變換后轉(zhuǎn)化而成的無機硫。并且還需向脫碳液中加入“澄清劑”調(diào)節(jié)脫碳液中的陰離子濃度的比例，使之不影響脫碳液的脫碳能力。
文檔編號C10K1/10GK1087110SQ92112970
公開日1994年5月25日 申請日期1992年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月16日
發(fā)明者魏雄輝 申請人:魏雄輝