【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
：本專利技術(shù)涉及工業(yè)廢氣領(lǐng)域，具體涉及一種用于工業(yè)廢氣資源化利用的凈化方法，其適用于蘭炭氣、荒煤氣等工業(yè)廢氣中氧、烯烴、hcn、復(fù)雜硫化物及有機氯的催化凈化。
技術(shù)介紹
1、近些年，由于環(huán)保需要和成本優(yōu)勢，工業(yè)廢氣的資源化利用呈加速發(fā)展態(tài)勢，工業(yè)廢氣的雜質(zhì)種類和范圍大大超出多年來發(fā)展起來趨于成熟的煤化工和石油天然氣化工的凈化技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用范疇，工業(yè)廢氣的凈化成為研究新熱點。
2、由于不同的工藝產(chǎn)生出諸如高爐氣、轉(zhuǎn)爐氣、焦爐氣、黃磷尾氣、電石尾氣、蘭炭氣、荒煤氣等工業(yè)廢氣，這些工業(yè)廢氣含有ch4、co和h2等有用組分，可凈化后資源化利用。其中焦爐氣、黃磷尾氣、電石尾氣的凈化研究較多，工業(yè)應(yīng)用也最成熟，高爐氣、轉(zhuǎn)爐氣也開始有資源化利用的規(guī)?；I(yè)裝置，相比之下，蘭炭氣、荒煤氣的凈化難度較大。
3、蘭炭氣、荒煤氣的典型組成如下：
4、
5、蘭炭氣、荒煤氣均是煤低溫干餾的尾氣，由于干餾溫度較低(～600℃)，尾氣中含有苯、萘、復(fù)雜硫化物、氧、烯烴、氨、hcn及有機氯等大量雜質(zhì)，其中有機氯主要是一氯甲烷和二氯甲烷，復(fù)雜硫化物主要是噻吩、二硫化物、硫醇、硫醚及二硫化碳。
6、蘭炭氣、荒煤氣由于其中氮氣含量較高，ch4、co和h2等有用組分含量較低，雜質(zhì)復(fù)雜，凈化難度大，熱值低，以前主要是作為燃氣燒掉了，資源化利用較晚，目前開始有一些資源化的利用，有的采用非催化部分氧化工藝技術(shù)，將氣源中的甲烷部分氧化燃燒分解為co和h2，經(jīng)過這個非催化部分氧化工藝高溫處理后有機氯分解為無機氯氯化氫，
7、有機氯的凈化主要有兩種方法，物理吸附和加氫轉(zhuǎn)化，物理吸附采用多孔物質(zhì)對有機氯進行吸附以達到凈化效果，可再生，但凈化精度及容量均較差；加氫轉(zhuǎn)化是將有機氯加氫為無機的氯化氫后再利用常規(guī)的脫氯劑脫除。
8、關(guān)于有機氯的凈化傳統(tǒng)上只有油品的凈化時涉及，主要采用硫化態(tài)催化劑加氫脫除，傳統(tǒng)意義上煤化工因為煤在氣化時溫度高(900～1300℃)，有機氯在還原氛圍下不會存在，都轉(zhuǎn)化為無機氯，即氯化氫，所以煤化工提及的脫氯都是脫氯化氫，同樣的原因，高爐氣、轉(zhuǎn)爐氣、焦爐氣、黃磷尾氣、電石尾氣等工業(yè)廢氣也是由于在廢氣生成過程中經(jīng)過了高溫階段，雜質(zhì)中沒有有機氯。
9、近幾年來，由于含氯塑料的資源化利用讓有機氯的凈化成為了新的熱點，研究較多，凈化方法主要是加氫轉(zhuǎn)化，活性組分研究集中在還原態(tài)的貴金屬或過渡金屬、稀土金屬上，由于這些活性組分容易硫中毒，這些研究不適用于含有高含量復(fù)雜硫化物工況條件下加氫脫氯。
10、對氧、烯烴、hcn、復(fù)雜硫化物、有機氯等雜質(zhì)進行加氫處理是一種常規(guī)而有效的凈化方法，同時加氫脫硫脫氮脫氯催化劑也在石化行業(yè)得到廣泛而成功的應(yīng)用，但是蘭炭氣、荒煤氣等工業(yè)廢氣和油品不同，其含有高含量的co和co2，高含量的co和co2在加氫催化劑使用溫度大于230℃條件下和氣源中的h2發(fā)生如下副反應(yīng)：
11、co歧化反應(yīng)：2co＝＝c(s)+co2??????????(1)
12、co還原反應(yīng)：co+h2＝＝c(s)+h2o???????(2)
13、co甲烷化反應(yīng)：co+3h2＝＝ch4+h2o???????(3)
14、co2甲烷化反應(yīng)：co2+4h2＝＝ch4+2h2o(4)
15、副反應(yīng)(1)和(2)將導(dǎo)致催化劑析碳而失活，副反應(yīng)(3)和(4)是強放熱反應(yīng)，將導(dǎo)致催化劑床層超溫，床層超溫將加劇催化劑析碳失活，目前也發(fā)生了多起在較高溫度條件下含co、co2和h2氣源中使用凈化劑導(dǎo)致超溫及反應(yīng)器燒毀等危險事故的案例，所以傳統(tǒng)上廣泛應(yīng)用于油品凈化中的加氫催化劑不能用于蘭炭氣、荒煤氣等工業(yè)氣體中加氫凈化，目前國內(nèi)外市售的加氫脫硫催化劑均要求co+co2≤10％，目前市場上還沒有在含co、co2氣源中使用的有機氯加氫催化劑。
16、同時蘭炭氣、荒煤氣等工業(yè)廢氣中含有幾十到幾千ppm的nh3，現(xiàn)有對氧、烯烴、hcn和噻吩、二硫化物、硫醇、硫醚及二硫化碳等雜質(zhì)進行加氫處理的催化劑要求入口氨＜0.1ppm，在氨超標條件應(yīng)用很快失活，市場急需能在含氨工況使用的加氫催化劑。除此，含過渡金屬的催化劑在高溫條件下還可發(fā)生不同程度的f-t反應(yīng)，生成一定量的多碳鏈大分子烴類物質(zhì)，不僅增加了原料消耗，影響下游psa、低溫甲醇洗及冷箱正常操作運行，也易堵塞催化劑孔道，易造成積碳，也應(yīng)盡量避免。
技術(shù)實現(xiàn)思路
0、
技術(shù)實現(xiàn)思路
：
1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于工業(yè)廢氣資源化利用的凈化方法。其能夠用于蘭炭氣、荒煤氣等含氨及高co+co2的工業(yè)廢氣中氧、烯烴、hcn及噻吩、二硫化物、硫醇、硫醚、cs2等復(fù)雜硫化物和有機氯的凈化，達到目標凈化效果。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、一種用于工業(yè)廢氣資源化利用的凈化方法，包含以下步驟：(1)含有nh3及高co+co2的工業(yè)廢氣進行除塵凈化預(yù)處理；(2)然后在230～400℃條件下進入工業(yè)廢氣凈化催化劑床層進行凈化處理；(3)然后同等溫度條件下進入用于脫除無機氯的脫氯劑床層進行凈化處理，所述的工業(yè)廢氣凈化催化劑包括a型分子篩和a型分子篩上負載的moo3/wo3、nio/coo和v2o5/ceo2，以moo3或wo3計，鉬或鎢的含量3～12wt％，以nio或coo計，鎳或鈷的含量為3～7wt％，以v2o5或ceo2計，釩或鈰的含量0.5～1.5wt％，分子篩上還含有55％～75％未被離子交換掉的堿金屬或堿土金屬，所述的堿金屬或堿土金屬為鈉、鉀、鈣。
4、按上述方案，用于脫除無機氯的脫氯劑優(yōu)選為能氯化氫脫除至＜0.1ppm的脫氯劑。
5、按上述方法，上述凈化方法中經(jīng)預(yù)處理達標去除焦油、粉塵、苯、萘等雜質(zhì)、增壓后，在230～400℃將氧、烯烴、hcn、復(fù)雜硫化物、有機氯加氫處理，將氧脫除，烯烴飽和，hcn及噻吩、二硫化物、硫醇、硫醚、cs2、有機氯等凈化為氨、h2s和氯化氫，再在同等溫度下將氯化氫凈化脫除。涉及的反應(yīng)如下：
6、o2+2h2＝＝2h2o
7、cmh2m+h2＝＝cmh2m+2
8、hcn+3h2＝＝nh3+ch4
9、c4h4s+4h2＝＝c4h10+h2s
10、rsh+h2＝＝h2s+rh
11、rsr+2h2＝＝h2s+2rh
12、rssr+3h2＝＝2h2s+2rh
13、cs2+4h2＝＝2h2s+ch4
14、cos+h2＝＝h2s+co
15、ch3cl+h本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種用于工業(yè)廢氣資源化利用的凈化方法，其特征在于：包含以下步驟：(1)含有NH3及高CO+CO2的工業(yè)廢氣進行除塵凈化預(yù)處理；(2)然后在230～400℃條件下進入工業(yè)廢氣凈化催化劑床層進行凈化處理；(3)然后同等溫度條件下進入用于脫除無機氯的脫氯劑床層進行凈化處理，所述的工業(yè)廢氣凈化催化劑包括A型分子篩和A型分子篩上負載的MoO3/WO3、NiO/CoO和V2O5/CeO2，以MoO3或WO3計，鉬或鎢的含量3～12wt％，以NiO或CoO計，鎳或鈷的含量為3～7wt％，以V2O5或CeO2計，釩或鈰的含量0.5～1.5wt％，分子篩上還含有55％～75％未被離子交換掉的堿金屬或堿土金屬，所述的堿金屬或堿土金屬為鈉、鉀、鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：所述的含氨及高CO+CO2的工業(yè)氣體中NH3含量0.001％～0.5％、CO+CO2含量＞10％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凈化方法，其特征在于：所述的工業(yè)廢氣為蘭炭氣、荒煤氣中的一種或以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：步驟(1)預(yù)處理后獲得焦油含
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：所述的預(yù)處理為除焦、水洗、變溫吸附TSA處理及增壓處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：經(jīng)過步驟(2)后，氧、烯烴、硫醇、硫醚、二硫化物、二硫化碳、有機氯脫除率＞95％，HCN、噻吩脫除率＞90％；經(jīng)過步驟(3)后，氯化氫含量＜0.1ppm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：反應(yīng)器中工業(yè)氣體凈化催化反應(yīng)的空速為500～20000h-1；反應(yīng)器中進行反應(yīng)時控制反應(yīng)體系的壓力0.01MPa～5MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：所述A型分子篩的篩孔尺寸為
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：所述A型分子篩為3A、4A或5A分子篩。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：所述的工業(yè)廢氣凈化催化劑為先將A型分子篩經(jīng)NH4+離子交換，焙燒除氨，然后離子交換負載Ni/Co，使得分子篩上還含有55％～75％未被離子交換掉的堿金屬或堿土金屬，所述的堿金屬或堿土金屬為鈉、鉀、鈣，再負載Mo/W和V/Ce得到。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于工業(yè)廢氣資源化利用的凈化方法，其特征在于：包含以下步驟：(1)含有nh3及高co+co2的工業(yè)廢氣進行除塵凈化預(yù)處理；(2)然后在230～400℃條件下進入工業(yè)廢氣凈化催化劑床層進行凈化處理；(3)然后同等溫度條件下進入用于脫除無機氯的脫氯劑床層進行凈化處理，所述的工業(yè)廢氣凈化催化劑包括a型分子篩和a型分子篩上負載的moo3/wo3、nio/coo和v2o5/ceo2，以moo3或wo3計，鉬或鎢的含量3～12wt％，以nio或coo計，鎳或鈷的含量為3～7wt％，以v2o5或ceo2計，釩或鈰的含量0.5～1.5wt％，分子篩上還含有55％～75％未被離子交換掉的堿金屬或堿土金屬，所述的堿金屬或堿土金屬為鈉、鉀、鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：所述的含氨及高co+co2的工業(yè)氣體中nh3含量0.001％～0.5％、co+co2含量＞10％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凈化方法，其特征在于：所述的工業(yè)廢氣為蘭炭氣、荒煤氣中的一種或以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于：步驟(1)預(yù)處理后獲得焦油含量＜1mg/nm3、苯含量＜10mg/n...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉華偉，雷軍，劉應(yīng)杰，成春喜，肖安陸，張清建，王先厚，孔渝華，
申請(專利權(quán))人：華爍科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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