低溫甲醇脫硫塔及採用這種脫硫塔的焦爐煤氣淨化裝置製造方法

2023-09-20 20:10:50

低溫甲醇脫硫塔及採用這種脫硫塔的焦爐煤氣淨化裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及焦爐煤氣淨化技術，具體為一種低溫甲醇脫硫塔及採用這種脫硫塔的焦爐煤氣淨化裝置。解決了目前焦爐煤氣脫硫過程中成本高、工藝複雜、催化劑用量大的技術問題。一種低溫甲醇脫硫塔，包括豎直設立的內部為中空的塔體，塔體的頂部設有氣體出口，塔體底部設有底部液體出口；塔體內部由上而下設有第一集液箱和第二集液箱，兩塊集液箱將塔體內部分割成三個腔體；每個腔體靠近其上部的塔體側壁上均設有液體進口，上腔體和中腔體靠近其下部的塔體側壁設有液體出口；下腔體側壁靠近底部的位置設有氣體進口。本實用新型與傳統的焦爐煤氣脫硫裝置相比，具有對硫化物處理能力強，成本低、工藝簡單、操作易行、運行費用低等特點。
【專利說明】低溫甲醇脫硫塔及採用這種脫硫塔的焦爐煤氣淨化裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及焦爐煤氣淨化技術，具體為一種低溫甲醇脫硫塔及採用這種脫硫塔的焦爐煤氣淨化裝置。
【背景技術】
[0002]焦爐煤氣是煉焦過程中得到的重要副產品，近些年對焦爐煤氣的組成成分的研究已經相當成熟。焦爐煤氣屬於中熱值然氣，其中包含巨大的利用價值。
[0003]我國是世界鋼鐵大國之一，焦炭產量也位居世界前列，且一直呈增長態勢。焦炭產量2000年為1.22億噸，2006年為2.33億噸，2009年增長到了 3.53億噸。2012年增長到了 4.43億噸。在生產焦炭的同時會產生大量焦爐煤氣，如果按照生產I噸焦炭產生430m3焦爐煤氣計算，2009年我國全年焦爐煤氣發生量可達1904.9億m3，其中70%左右的焦爐煤氣用於企業自用，商用及城市居民用氣，剩餘的焦爐煤氣則直接燃燒放散到大氣中，不僅造成了巨大的能源浪費，而且汙染環境。據專家計算，我國每年燃燒放散到大氣中的焦爐煤氣量，相當於國家「西氣東輸」設計年輸氣量的2倍以上。因此，焦爐煤氣的回收利用對實現我國資源的循環利用和經濟的可持續發展具有重要意義。焦爐煤氣的淨化就成了重中之重。而焦爐煤氣淨化中的核心問題就是脫硫。
[0004]目前常用於焦爐煤氣脫硫工藝有幹法和溼法脫硫兩大類。
[0005]溼法脫硫工藝主要有ADA法、HPF法、栲膠法、DDS、PDF脫硫等，ADA法脫硫工藝以鈉為鹼源，鹼消耗量大，而且廢液難處理，必須設提鹽裝置，投資較大。HPF法脫硫工藝脫硫塔後煤氣的H2S含量尚不能達到城市煤氣標準要求，需進行尾部脫硫。硫磺質量及產率也不高。且相對於ADA法，投資大，工藝複雜，對工藝操作要求高，運行穩定性相對較低。
[0006]幹法脫硫多用於精脫硫，對無機硫和有機硫都有較高的淨化度。煤氣幹法脫硫主要有氧化鐵、活性炭、氧化鋅等脫硫劑。它們共同的缺點是脫硫催化劑硫容小，催化劑用量大且要經常更換，運行、操作費用高。

【發明內容】

[0007]本實用新型為解決目前焦爐煤氣脫硫過程中成本高、工藝複雜、催化劑用量大的技術問題，提供一種低溫甲醇脫硫塔及採用這種脫硫塔的焦爐煤氣淨化裝置。
[0008]本實用新型所述的低溫甲醇脫硫塔是採用如下技術方案實現的:一種低溫甲醇脫硫塔，包括豎直設立的內部為中空的塔體，塔體的頂部設有氣體出口，塔體底部設有底部液體出口 ；塔體內部由上而下設有第一集液箱和第二集液箱，兩個集液箱將塔體內部由上而下分割成三個腔體；每個腔體靠近其上部的塔體側壁上均設有液體進口，上腔體和中腔體靠近其下部的塔體側壁設有液體出口 ；下腔體側壁靠近底部的位置設有氣體進口 ；上腔體的液體出口與中腔體的液體進口通過第一循環管路相連接；中腔體的液體出口與下腔體的液體進口通過第二循環管路相連接；所述集液箱包括一個水平板，水平板的中部開有中心孔，中心孔的邊緣周圈豎直向上設有擋板，擋板上方設有阻流帽，所述阻流帽與擋板的上端之間有間隔；所述上腔體的液體出口位置低於第一集液箱擋板的上端；所述中腔體的液體出口位置低於第二集液箱擋板的上端。
[0009]本實用新型在進行脫硫作業時，甲醇溶液由上腔體的液體進口進入，焦爐煤氣由塔體下部的氣體進口進入。焦爐煤氣從下到上依次經過塔的三個腔體，與三個腔體內的甲醇溶液充分接觸並脫硫，脫硫後的焦爐煤氣從塔頂的氣體出口離開。甲醇溶液充分吸收H2S後，從底部液體出口排出。甲醇由液體進口噴淋進來，集液箱用於通過焦爐煤氣，同時通過阻流帽阻擋甲醇溶液直接向下部的腔體流動，氣體由阻流帽與擋板之間的間隔上升。液體出口低於擋板的上端是為了使甲醇只能從液體出口流出。整個裝置使用時工藝簡單，操作方便。甲醇成本較低，回收利用簡便。
[0010]進一步的，所述第一、第二循環管路上均串接有一個脫硫塔換熱器。
[0011]為充分吸收焦爐煤氣中的H2S，在循環管路上設有換熱器，可以將由腔體內部流出的甲醇進行降溫後再輸入至下一個腔體，降溫後的甲醇更易於吸收焦爐煤氣中的H2S，這樣保證了脫硫精度。
[0012]本實用新型所述的焦爐煤氣淨化裝置是採用如下技術方案實現的:一種焦爐煤氣淨化裝置，包括順次連接的除油、脫苯、脫萘裝置、第一壓縮裝置、第二壓縮裝置、換熱器、氨冷器以及分離器；所述第一壓縮裝置與第二壓縮裝置之間連接有第一脫硫塔；分離器氣體出口連接有第二脫硫塔；所述第一脫硫塔以及第二脫硫塔均採用低溫甲醇脫硫塔；所述第一脫硫塔通過氣體進口及氣體出口串接在第一壓縮裝置與第二壓縮裝置之間；換熱器的一個氣體進口與第二壓縮裝置相連接，換熱器的另一個氣體進口與第二脫硫塔的氣體出口相連接；分離器的氣體出口與第二脫硫塔的氣體進口相連接。
[0013]含有H2S、C0S、CS2、硫醇、硫醚、噻吩等的焦爐煤氣，經過除油、除萘、除苯裝置，除去雜質後經第一壓縮裝置壓縮後進入第一脫硫塔進行預脫硫，在塔內被壓力0.6?1.0MPa,溫度0°C左右的甲醇吸收大部分的硫化物及CO2後經第二壓縮裝置再壓縮到3.0?4.0MPa進入換熱器，與淨化氣換熱後進入氨冷器，冷卻到_20°C，經分離器分離後進入第二脫硫塔，與經過預冷的-20 V左右甲醇溶液逆流接觸進一步脫硫，脫除殘餘的硫化物、CO2、HCN、C3及C3以上氣態烴等，脫硫後H2S ( 0.lppm, CO2 ( 20ppm,脫硫後淨化氣經換熱器換熱回收冷量送往後工段。所述除油、脫苯、脫萘裝置、第一壓縮裝置、第二壓縮裝置、換熱器、氨冷器以及分離器均為現有公知設備，其工作原理及結構都為本領域技術人員所熟知。
[0014]該工藝裝置與傳統的焦爐煤氣脫硫工藝裝置相比，具有對硫化物處理能力強，投資費用低、工藝簡單、操作易行、運行費用低等特點。
[0015]該脫硫淨化裝置，對於我國焦化行業等領域的技術進步，具有非常重要的現實意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1本實用新型所述低溫甲醇脫硫塔結構示意圖。
[0017]圖2本實用新型所述集液箱結構示意圖。
[0018]圖3本實用新型所述焦爐煤氣淨化裝置的結構示意圖。
[0019]1-塔體，2-氣體出口，3-底部液體出口，4-第一集液箱，5-第二集液箱，6_液體進口，7-液體出口，8-氣體進口，9-脫硫塔換熱器，10-水平板，11-中心孔，12-擋板，13-阻流帽，14-第一脫硫塔，15-除油、脫苯、脫萘裝置，16-第一壓縮裝置，17-第二壓縮裝置，18-換熱器，19-氨冷器，20-分離器，21-第二脫硫塔。
【具體實施方式】
[0020]一種低溫甲醇脫硫塔，包括豎直設立的內部為中空的塔體1，塔體I的頂部設有氣體出口 2，塔體底部設有底部液體出口 3 ;塔體I內部由上而下設有第一集液箱4和第二集液箱5，兩個集液箱將塔體I內部由上而下分割成三個腔體；每個腔體靠近其上部的塔體側壁上均設有液體進口 6，上腔體和中腔體靠近其下部的塔體側壁設有液體出口 7 ;下腔體側壁靠近底部的位置設有氣體進口 8 ;上腔體的液體出口 7與中腔體的液體進口 6通過第一循環管路相連接；中腔體的液體出口 7與下腔體的液體進口 6通過第二循環管路相連接；所述集液箱包括一個水平板10，水平板10的中部開有中心孔11，中心孔11的邊緣周圈豎直向上設有擋板12，擋板12上方設有阻流帽13，所述阻流帽13與擋板12的上端之間有間隔；所述上腔體的液體出口 7位置低於第一集液箱4擋板12的上端；所述中腔體的液體出口 7位置低於第二集液箱5擋板12的上端。阻流帽13位於呈筒狀結構的擋板12上方位置，正好在中心孔11的正上方，用於阻止甲醇通過。阻流帽13通過支架設置在擋板的上部。
[0021]所述第一、第二循環管路上均串接有一個脫硫塔換熱器9。
[0022]一種焦爐煤氣淨化裝置，包括順次連接的除油、脫苯、脫萘裝置15、第一壓縮裝置16、第二壓縮裝置17、換熱器18、氨冷器19以及分離器20 ;所述第一壓縮裝置16與第二壓縮裝置17之間連接有第一脫硫塔14 ;分離器20氣體出口連接有第二脫硫塔21 ;所述第一脫硫塔14以及第二脫硫塔21均採用低溫甲醇脫硫塔；所述第一脫硫塔14通過氣體進口及氣體出口串接在第一壓縮裝置16與第二壓縮裝置17之間；換熱器18的一個氣體進口與第二壓縮裝置17相連接，換熱器18的另一個氣體進口與第二脫硫塔21的氣體出口 2相連接；分離器20的氣體出口與第二脫硫塔21的氣體進口 8相連接。
[0023]圖3中的箭頭所指方向為焦爐煤氣的輸送方向。
【權利要求】
1.一種低溫甲醇脫硫塔，包括豎直設立的內部為中空的塔體(1)，塔體(I)的頂部設有氣體出口(2)，塔體底部設有底部液體出口(3);其特徵在於，塔體(I)內部由上而下設有第一集液箱(4)和第二集液箱(5)，兩個集液箱將塔體(I)內部由上而下分割成三個腔體；每個腔體靠近其上部的塔體側壁上均設有液體進口(6)，上腔體和中腔體靠近其下部的塔體側壁設有液體出口 (7);下腔體側壁靠近底部的位置設有氣體進口(8);上腔體的液體出口(7)與中腔體的液體進口(6)通過第一循環管路相連接；中腔體的液體出口(7)與下腔體的液體進口(6)通過第二循環管路相連接；所述集液箱包括一個水平板(10)，水平板(10)的中部開有中心孔(11)，中心孔(11)的邊緣周圈豎直向上設有擋板(12)，擋板(12)上方設有阻流帽(13)，所述阻流帽(13)與擋板(12)的上端之間有間隔；所述上腔體的液體出口(7)位置低於第一集液箱(4)擋板(12)的上端；所述中腔體的液體出口(7)位置低於第二集液箱(5)擋板(12)的上端。
2.如權利要求1所述的低溫甲醇脫硫塔，其特徵在於，所述第一、第二循環管路上均串接有一個脫硫塔換熱器(9 )。
3.一種焦爐煤氣淨化裝置，包括順次連接的除油、脫苯、脫萘裝置(15)、第一壓縮裝置(16)、第二壓縮裝置(17)、換熱器(18)、氨冷器(19)以及分離器(20);其特徵在於，所述第一壓縮裝置(16)與第二壓縮裝置(17)之間連接有第一脫硫塔(14);分離器(20)氣體出口連接有第二脫硫塔(21);所述第一脫硫塔(14)以及第二脫硫塔(21)均採用權利要求1所述的低溫甲醇脫硫塔；所述第一脫硫塔(14)通過氣體進口及氣體出口串接在第一壓縮裝置(16)與第二壓縮裝置(17)之間；換熱器(18)的一個氣體進口與第二壓縮裝置(17)相連接，換熱器(18)的另一個氣體進口與第二脫硫塔(21)的氣體出口(2)相連接；分離器(20)的氣體出口與第二脫硫塔(21)的氣體進口(8)相連接。
【文檔編號】B01D53/18GK203447956SQ201320522134
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月26日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】趙凱升, 謝燕青, 孫雙紅, 聶曉明, 吉曉慶 申請人:山西天大化工工程有限公司