浅谈焦炉煤气的脱硫与甲烷转化

1 焦炉煤气的湿法氧化法脱硫新工艺

目前，所有焦化厂和煤化工设计院设计的焦炉煤气脱硫全是上个世纪的传统脱硫工艺，工艺陈旧、设备老化、阻力大、投资大、劳动强度大、污染环境厉害。

1．1焦炉煤气脱硫可分前置性脱硫和后置性脱硫

焦炉煤气脱硫前置脱硫就是没有进行净化焦炉煤气而直接进行脱硫的工艺，由于焦炉煤气中含有：焦油、炭尘、萘、苯、酚有机硫化物较多，这就会给脱硫带来很大的难度，硫黄质量太差，利用率太低。另外，还损失了部分焦油、萘、苯等，提高了成本，降低了效益。焦炉煤气后置脱硫，就是先进行净化焦炉煤气，把焦油、萘、苯、酚等物质提取干净，再进行脱硫工序的实施，这样，提高了效益，降低了成本，硫黄质量大大提高，效益可观。

1．2 我们现在谈论的是焦炉煤气后置，湿式氧化法脱硫新工艺

因为焦炉煤气中的H2S很高（一般），有机多硫化物也很多，为此，我们根据焦炉煤气的特点，研制了焦煤炉气专用湿法和干法脱硫催化剂。还根据焦炉煤气中H2S高的特点，我们创造发明了一套脱硫新工艺；用高效雾化喷淋的原理，进行一串联二串联，或多串联的工艺新流程来脱除高硫的方法。

由于我公司发明的高效雾化喷淋装置有阻力小，投资少，效率高等特点，而且采用低塔再生，因此操作简单方便，溶液氧化时间科学合理。这样就会副盐少，消耗低。再高的硫，我们也能解决。

1．3 为解决焦炉煤气中有机硫化物和塞酚，硫茂这一难题。

我们，最近新发明了干法脱硫催化剂，已经完成小试。

2 焦炉煤气中的甲烷转化

焦炉煤气转化为氨合成气，基本上可分两种；

转化工艺；催化部分氧化工艺和非催化部分氧化工艺。目前新建的焦炉煤气为原料的合成氨厂，甲烷厂则采用催化部分氧化或非催化部分氧化工艺。

焦炉煤气成分一般为H2 54-59%；CO2 5-7% CH4  23-28%,CnHn 2-3% ,N2  3-5%,

CO2 1.5-2.5%,  O2 0.3-0.7%,还含有焦油、苯、萘、酚、H2S和较高的有机硫化物，这种气体H2/CO较高（约等于9），  CH4+N2惰性气体近1/3.要做到合理利用，最理想的是将焦化煤气中的甲烷全部转化成氨，甲醇的有效气是CO+H2，以提高气体的利用率，减少释放气量，降低能耗和成本。甲醇合成气采用纯氧转化，以降低气体中的惰性气体含量。氨合成气体用富氧转化，以调节合成气体中的氢氮比。

2．1 催化剂部分氧化法

⑴工艺流程

②化学方程式：主要反应

2H2+O2====2H2O+Q

(甲烷) CH4+H2O===CO+3H2-Q

(乙烷)C2H6+2H2O===2CO+5H2-Q

③催化剂部分氧化法还分空分装置和非空分装置的两种工艺流程。

2．2 非催化部分氧化法

⑴工艺流程

⑵化学方程式：主要反应

CH4+2O2====CO2+2H2O+Q

CH4+H2O===CO2+3H2-Q

CH4+ CO2===CO+2H2-Q

⑶当以焦炉煤气为原料时，由于含硫化物多，并含有高烯烃和芳烃组分，采用常压非催化转化不需对复杂的原料气体进行净化及采用昂贵而安全要求高的氧压机流程相对简单，但转化气后面必须净化脱硫和精脱，气体才能使用。

3 焦炉煤气可制作天然气

首先焦炉煤气必须进行高质量的净化脱硫和精脱，然后在催化剂的作用下，把焦炉气中的一氧化碳、二氧化碳转化为甲烷

其次，把转后的气体进部分分离，使气体达到天然气组份的标准，即可生产天然气。

再次，焦炉气转化成甲烷的主化学方程式：

催化
CO+2H2─────CH4+1/2O2+Q

催化
CO2+4H2─────CH4+2H2O+Q

4 结束语

我们浅谈了焦炉煤气的脱硫净化问题及甲烷转化，不管焦炉气转化成氧气或者转化为甲烷气，或者用焦炉气生产天然气，这些都离不开高质量的脱硫技术。良好的脱硫技术，增加了效益，保护了环境。发展新能源，节能减排，是国家“十二五”计划的要求和任务。