用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的新工艺

摘要

本发明提供一种用氢氧化钠对煤气进行脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的新工艺。煤气在脱硫塔中与氢氧化钠强吸收液逆流接触，脱去煤气中的H

说明书

发明名称

用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的新工艺

技术领域

本发明是用氢氧化钠对煤气脱硫脱氰并将反应生成物分离的新 工艺，它利用氢氧化钠溶液作为吸收液，脱除焦炉煤气中的H₂S、 HCN和CO₂，将反应生成物硫化钠和碳酸钠分离，并利用HCN制 取黄血盐。该技术属于煤气脱硫脱氰技术领域。

背景技术

煤气所含的H₂S和HCN都是有害的杂质，它们腐蚀化产回收设 备和及煤气储存输送设备，还污染厂区环境。用此种煤气炼钢、轧钢 加热，会降低钢材产品质量，腐蚀加热设备；如果这种煤气用作城市 燃气，H₂S和HCN及燃烧生成的二氧化硫和氮氧化物均有毒性，会 严重影响人的身心健康。所以煤气中的HCN和H₂S必须脱除。

煤气的脱硫方式有干法脱硫和湿法脱硫两种方式。干法脱硫由于 占地面积大、劳动强度高、运行成本高而已经被逐步淘汰，目前大多 采用湿法脱硫工艺。湿法脱硫工艺又可以分为吸收法和氧化法两种。 目前脱硫工艺技术虽然日趋成熟，基本可以达到环保要求，但目前的 脱硫技术对吸收了煤气中的H₂S和HCN的脱硫液后续处理方式普遍 将硫化氢分解用来制取硫胺或硫膏、硫磺等。制取设备复杂，运行成 本高，能耗高，但产品价格低廉而且市场滞销。而煤气中的H₂S和 HCN是利用价值很高的化学物质，常规的脱硫够工艺却将这些利用 价值高的物质制成了廉价的低端产品，属于对资源的严重浪费。所以 当前的煤气脱硫工艺仅仅为环保要求服务，不仅为企业带不来经济效 益，还带来一定经济负担。所以在实际生产中，多数企业的煤气脱硫 设施形同虚设，只是为了应付环保检查。

本发明的目的就是实现煤气脱硫不仅达到环保要求，也提高副产 品含金量，利用环保设施为企业创造经济效益，使企业的煤气脱硫设 施不仅仅是为了环保达标而设立的工段，更是企业一个不可缺少的生 产环节。

发明内容

本发明是提供一种用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应 生成物分离的新工艺。采用氢氧化钠溶液作为吸收液，对煤气进行脱 硫、脱氰、脱碳，之后在中温负压状态性态下解析出脱硫液中的HCN。 HCN与氢氧化钠、铁屑反应制取高纯黄血盐产品。在后续工序中根 据溶解度的不同在不同温度下分离出反应生成物——硫化钠和碳酸 钠作为产品外售。

为实现本发明的目的，采用氢氧化钠作为吸收液在脱硫塔内对焦 炉煤气脱硫、脱氰、脱碳，在解析塔中解析出HCN，在再生塔中HCN 与氢氧化钠、铁屑反应制取高纯黄血盐。根据硫化钠和碳酸钠的溶解 度曲线在不同温度下分离出反应生成物——硫化钠和碳酸钠。

其基本工作原理是：作为吸收液的氢氧化钠溶液与煤气中的 H₂S、HCN、CO₂分别反应，对煤气进行脱硫、脱氰、脱碳。含有 反应生成物的脱硫液进入解析塔中在中温负压条件下解析出HCN， 利用HCN、氢氧化钠和铁屑制取高纯黄血盐。在后续工序中根据硫 化钠和碳酸钠的溶解度曲线在在95℃左右时一次结晶分离出反应生 成物碳酸钠，40℃左右时二次结晶分离出反应生成物硫化钠。

附图说明

用氢氧化钠对煤气脱硫、脱氰、脱碳并将反应生成物分离的实施 通过说明书附图1、附图2进一步说明。

具体实施方式

参照说明书附图1，煤气1和氢氧化钠溶液4分别从脱硫塔3的 塔底和塔顶进入塔内，气液两相逆流接触传质，氢氧化钠与煤气中的 H₂S、HCN、CO₂分别反应吸收，对煤气脱硫、脱氰、脱碳。脱硫、 脱氰、脱碳后的煤气2从塔顶排出进入后续工段，含有反应物的脱硫 液5从塔底排出。反应式如下：

2NaOH+H₂S＝Na₂S+2H₂O

NaOH+HCN＝NaCN+H₂O

2NaOH+CO₂＝Na₂CO₃+H₂O

含有反应生成物的脱硫液5进入解析塔6，在解析塔6内在中温 负压条件下解析出HCN气体7。HCN与氢氧化钠和铁屑在再生塔8 中反应制取高纯黄血盐产品9。具体反应式如下：

NaOH+HCN＝NaCN+H₂O

Fe+2HCN＝Fe(CN)₂+H₂↑

4NaCN+Fe(CN)₂＝Na₄Fe(CN)₆↓

Na₄Fe(CN)₆冷却结晶即为高纯黄血盐，主要用作炼钢行业的渗碳 剂。

含有反应生成物硫化钠和碳酸钠的溶液，根据溶解度的不同，在 不同温度下进行分离。从附图2(Na₂S和Na₂CO₃溶解度和温度曲线) 可以看出：在95℃左右时一次结晶分离出碳酸钠，在40℃时二次结 晶分离出硫化钠。反应式如下：

通过在脱硫塔、解析塔、再生塔的一系列反应，对煤气进行脱硫、 脱氰、脱碳，并利用环保设施制取碳酸钠、硫化钠和高纯黄血盐，为 企业在环保达标的同时创造经济效益。本项技术改变了常规焦炉煤气 脱硫单纯为了达到环保要求只投资不收益的传统观念，具有显著的先 进性和创造性。