新型焦爐煤氣凈化工藝的開發及進展

景陽陽（河南能源化工集團洛陽永龍能化有限公司，河南 洛陽 471000）段廣照（洛陽永金化工有限公司，河南 洛陽 471000）

世界焦炭市場對我國焦炭供應不足，為此我國逐漸開始發展煉焦行業。根據相關數據資料統計，2005年期間，世界焦炭產量為47億t，而我國在煉焦總量上已經占據了世界煉焦總量的一半以上。其中機焦產量超過了焦炭產量全部的90%。為此，我國發展焦爐煤氣轉變為情節燃料具有重要意義，本文針對新型焦爐煤氣凈化工藝發展與進程展開探討。

1 焦爐煤氣凈化技術現狀發展

1.1 焦爐煤氣組分與凈化必要性分析

焦爐么氣當中往往含有微量硫、交流等雜志物質。當在化工生產過程中使用焦爐煤氣時雜志物質會在后續的工藝當中對催化劑造成污染。進而導致催化劑出現部分或者是全部失活。在工業生產或者是民用燃料使用中進行高效脫除雜質是從事焦爐煤氣資源高效利用的根本。本文則對焦爐煤氣組分情況進行如下表表示：

表1.焦爐煤氣組分

1.2 當前國內凈化工藝介紹

目前為止，我國焦爐煤氣凈化技術主要以濕法凈化為主，這樣能夠有效降低硫化氫腐蝕效果，更佳能夠緩解對大氣造成的污染。脫硫、脫氫工藝當中主要包括索爾菲班法、真空碳酸鹽法以及ADAOMC等法。

但是采用濕法脫硫存在一些問題，首先，是機硫含量仍然相對較高；其次，機硫結構讓然比較復雜。其中每個立方單位當中焦油、氨苯等含量甚至達到幾百毫克。

2 干法凈化技術缺陷分析

在焦爐煤氣脫硫過程中采用濕法脫硫方式會形成相對復雜結構的機硫。為此，采用干法對復雜有機硫進行轉化研究具有重要意義。我國在進行焦爐煤炭干法凈化研究中仍然存在一些缺陷。

2.1 缺少完整凈化工藝，針對焦爐煤氣當中存在的雜質無法清除；

2.2 凈化度相對較差，而面對復雜結構的機硫加氫轉化能力更弱；

2.3 催化劑在低溫活性條件下更差，且易超溫；

2.4 固體吸收劑硫相對用量比較大，且具有容量低的特征；

2.5 催化劑本身密度相對更高，抗壓碎的強度也較弱。

3 新型焦爐煤氣凈化工藝開發

3.1 新型干法凈化技術

傳統干法凈化技術主要應用的是鐵鉬催化劑，即在350-450℃下將有機硫加氫轉化為硫化氫。并在此基礎上使用價格相對便宜的固體吸收劑完成脫硫化氫。但是因為焦爐煤氣當中有機硫的含量相對較高，且硫的結構相對更加復雜，并包含多種雜質內容。為此，采用傳統工藝并不能夠很好解決脫硫問題。采用加氫催化劑以及凈化劑等工藝進行凈化具有重要的實踐意義。基于工業生產角度本文主要介紹兩種新型干法凈化技術內容：

3.1.1 兩級加氫技術：一級加氫組合粗脫加二級加氫組合精脫；

3.1.2 一級加氫技術：一級加氫組合粗吸收加精吸收。

本文主要研究的是開發能夠使用在煤氣以及焦爐氣當中的加氫催化劑，以及在催化劑使用技術基礎上的低溫活性組分內容。

3.2 JT-1、JT-8型加氫催化劑

Jt-1這種類型的催化劑使用在水煤氣、焦爐氣等原料合成的加氫脫硫環境當中效果較好。催化劑能夠對原料氣當中有機硫等物質進行轉化。該類型的催化劑具有幾個方面的物理性質，包括灰藍色球狀結構、抗壓碎強度等。

JT-8類型焦爐氣加氫催化劑能夠被使用在CO含量在10%以下的焦爐氣原料脫硫當中，其中該材料的物質性質主要包括幾個方面：褐色球狀物、徑向抗壓碎強度在50N/cm-1以上。

4 新型干法凈化技術及催化劑性能評估

本文主要對加氫催化劑串粗脫硫試驗進行分析。焦爐氣當中包含的有機硫實際遠遠高于100×10-6，為了能夠達到有機硫加氫實現脫硫平衡效果，需要針對高含硫焦爐氣采用具有針對性的方法進行處理。采用JY-8類型的加氫催化劑能夠對實驗室當中的樣品實驗功能放大，通過催化劑源麗都活性方面的評價發現，出口尾氣當中的不飽和氫等物質都無法檢測出來。其中，有機硫化物的加氫轉化效果相對較好，能夠達到97%左右。

另外，采用兩級加氫催化劑串聯進行測試能夠發現，采用JT-8加氫催化劑以及粗脫硫劑再加JT-1加氫催化劑以及氧化鋅精脫劑試驗，出口尾氣當中并未能夠檢測到不飽和氫。并能夠發現，有機硫的轉化率實際上超過了99%。采用兩段加氫以及兩端吸收的技術與催化劑、凈化劑方面的使用最早出現在河北焦化有效公司。工業研究實踐證明這項技術具有較為成熟的工藝流程。

5 結語

綜上所述，焦爐煤氣通過蒸汽機發生轉化過程中可能產生許多雜質，這些雜質的總量要被盡可能的控制在50×10-6。為此，降低焦爐煤氣工藝當中的焦油、硫等物質雜質是這項凈化技術的關鍵內容。干法凈化技術屬于焦爐煤氣凈化工藝當中的主要手段具有重要的實踐意義。

[1]中國冶金百科全書總編輯委員會＜煉焦化工＞卷編輯委會.中國冶金百科全書《煉焦化工》[M].北京:冶金工業出版社,1992.41-43.