低温甲醇脱硫塔及采用这种脱硫塔的焦炉煤气净化装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及焦炉煤气净化技术，具体为一种低温甲醇脱硫塔及采用这种脱硫塔的焦炉煤气净化装置。解决了目前焦炉煤气脱硫过程中成本高、工艺复杂、催化剂用量大的技术问题。一种低温甲醇脱硫塔，包括竖直设立的内部为中空的塔体，塔体的顶部设有气体出口，塔体底部设有底部液体出口；塔体内部由上而下设有第一集液箱和第二集液箱，两块集液箱将塔体内部分割成三个腔体；每个腔体靠近其上部的塔体侧壁上均设有液体进口，上腔体和中腔体靠近其下部的塔体侧壁设有液体出口；下腔体侧壁靠近底部的位置设有气体进口。本实用新型与传统的焦炉煤气脱硫装置相比，具有对硫化物处理能力强，成本低、工艺简单、操作易行、运行费用低等特点。
【专利说明】低温甲醇脱硫塔及采用这种脱硫塔的焦炉煤气净化装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及焦炉煤气净化技术，具体为一种低温甲醇脱硫塔及采用这种脱硫塔的焦炉煤气净化装置。
【背景技术】
[0002]焦炉煤气是炼焦过程中得到的重要副产品，近些年对焦炉煤气的组成成分的研究已经相当成熟。焦炉煤气属于中热值然气，其中包含巨大的利用价值。
[0003]我国是世界钢铁大国之一，焦炭产量也位居世界前列，且一直呈增长态势。焦炭产量2000年为1.22亿吨，2006年为2.33亿吨，2009年增长到了 3.53亿吨。2012年增长到了 4.43亿吨。在生产焦炭的同时会产生大量焦炉煤气，如果按照生产I吨焦炭产生430m3焦炉煤气计算，2009年我国全年焦炉煤气发生量可达1904.9亿m3，其中70%左右的焦炉煤气用于企业自用，商用及城市居民用气，剩余的焦炉煤气则直接燃烧放散到大气中，不仅造成了巨大的能源浪费，而且污染环境。据专家计算，我国每年燃烧放散到大气中的焦炉煤气量，相当于国家“西气东输”设计年输气量的2倍以上。因此，焦炉煤气的回收利用对实现我国资源的循环利用和经济的可持续发展具有重要意义。焦炉煤气的净化就成了重中之重。而焦炉煤气净化中的核心问题就是脱硫。
[0004]目前常用于焦炉煤气脱硫工艺有干法和湿法脱硫两大类。
[0005]湿法脱硫工艺主要有ADA法、HPF法、栲胶法、DDS、PDF脱硫等，ADA法脱硫工艺以钠为碱源，碱消耗量大，而且废液难处理，必须设提盐装置，投资较大。HPF法脱硫工艺脱硫塔后煤气的H2S含量尚不能达到城市煤气标准要求，需进行尾部脱硫。硫磺质量及产率也不高。且相对于ADA法，投资大，工艺复杂，对工艺操作要求高，运行稳定性相对较低。
[0006]干法脱硫多用于精脱硫，对无机硫和有机硫都有较高的净化度。煤气干法脱硫主要有氧化铁、活性炭、氧化锌等脱硫剂。它们共同的缺点是脱硫催化剂硫容小，催化剂用量大且要经常更换，运行、操作费用高。
【发明内容】
[0007]本实用新型为解决目前焦炉煤气脱硫过程中成本高、工艺复杂、催化剂用量大的技术问题，提供一种低温甲醇脱硫塔及采用这种脱硫塔的焦炉煤气净化装置。
[0008]本实用新型所述的低温甲醇脱硫塔是采用如下技术方案实现的:一种低温甲醇脱硫塔，包括竖直设立的内部为中空的塔体，塔体的顶部设有气体出口，塔体底部设有底部液体出口 ；塔体内部由上而下设有第一集液箱和第二集液箱，两个集液箱将塔体内部由上而下分割成三个腔体；每个腔体靠近其上部的塔体侧壁上均设有液体进口，上腔体和中腔体靠近其下部的塔体侧壁设有液体出口 ；下腔体侧壁靠近底部的位置设有气体进口 ；上腔体的液体出口与中腔体的液体进口通过第一循环管路相连接；中腔体的液体出口与下腔体的液体进口通过第二循环管路相连接；所述集液箱包括一个水平板，水平板的中部开有中心孔，中心孔的边缘周圈竖直向上设有挡板，挡板上方设有阻流帽，所述阻流帽与挡板的上端之间有间隔；所述上腔体的液体出口位置低于第一集液箱挡板的上端；所述中腔体的液体出口位置低于第二集液箱挡板的上端。
[0009]本实用新型在进行脱硫作业时，甲醇溶液由上腔体的液体进口进入，焦炉煤气由塔体下部的气体进口进入。焦炉煤气从下到上依次经过塔的三个腔体，与三个腔体内的甲醇溶液充分接触并脱硫，脱硫后的焦炉煤气从塔顶的气体出口离开。甲醇溶液充分吸收H2S后，从底部液体出口排出。甲醇由液体进口喷淋进来，集液箱用于通过焦炉煤气，同时通过阻流帽阻挡甲醇溶液直接向下部的腔体流动，气体由阻流帽与挡板之间的间隔上升。液体出口低于挡板的上端是为了使甲醇只能从液体出口流出。整个装置使用时工艺简单，操作方便。甲醇成本较低，回收利用简便。
[0010]进一步的，所述第一、第二循环管路上均串接有一个脱硫塔换热器。
[0011]为充分吸收焦炉煤气中的H2S，在循环管路上设有换热器，可以将由腔体内部流出的甲醇进行降温后再输入至下一个腔体，降温后的甲醇更易于吸收焦炉煤气中的H2S，这样保证了脱硫精度。
[0012]本实用新型所述的焦炉煤气净化装置是采用如下技术方案实现的:一种焦炉煤气净化装置，包括顺次连接的除油、脱苯、脱萘装置、第一压缩装置、第二压缩装置、换热器、氨冷器以及分离器；所述第一压缩装置与第二压缩装置之间连接有第一脱硫塔；分离器气体出口连接有第二脱硫塔；所述第一脱硫塔以及第二脱硫塔均采用低温甲醇脱硫塔；所述第一脱硫塔通过气体进口及气体出口串接在第一压缩装置与第二压缩装置之间；换热器的一个气体进口与第二压缩装置相连接，换热器的另一个气体进口与第二脱硫塔的气体出口相连接；分离器的气体出口与第二脱硫塔的气体进口相连接。
[0013]含有H2S、C0S、CS2、硫醇、硫醚、噻吩等的焦炉煤气，经过除油、除萘、除苯装置，除去杂质后经第一压缩装置压缩后进入第一脱硫塔进行预脱硫，在塔内被压力0.6?1.0MPa,温度0°C左右的甲醇吸收大部分的硫化物及CO2后经第二压缩装置再压缩到3.0?4.0MPa进入换热器，与净化气换热后进入氨冷器，冷却到_20°C，经分离器分离后进入第二脱硫塔，与经过预冷的-20 V左右甲醇溶液逆流接触进一步脱硫，脱除残余的硫化物、CO2、HCN、C3及C3以上气态烃等，脱硫后H2S ( 0.lppm, CO2 ( 20ppm,脱硫后净化气经换热器换热回收冷量送往后工段。所述除油、脱苯、脱萘装置、第一压缩装置、第二压缩装置、换热器、氨冷器以及分离器均为现有公知设备，其工作原理及结构都为本领域技术人员所熟知。
[0014]该工艺装置与传统的焦炉煤气脱硫工艺装置相比，具有对硫化物处理能力强，投资费用低、工艺简单、操作易行、运行费用低等特点。
[0015]该脱硫净化装置，对于我国焦化行业等领域的技术进步，具有非常重要的现实意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1本实用新型所述低温甲醇脱硫塔结构示意图。
[0017]图2本实用新型所述集液箱结构示意图。
[0018]图3本实用新型所述焦炉煤气净化装置的结构示意图。
[0019]1-塔体，2-气体出口，3-底部液体出口，4-第一集液箱，5-第二集液箱，6_液体进口，7-液体出口，8-气体进口，9-脱硫塔换热器，10-水平板，11-中心孔，12-挡板，13-阻流帽，14-第一脱硫塔，15-除油、脱苯、脱萘装置，16-第一压缩装置，17-第二压缩装置，18-换热器，19-氨冷器，20-分离器，21-第二脱硫塔。
【具体实施方式】
[0020]一种低温甲醇脱硫塔，包括竖直设立的内部为中空的塔体1，塔体I的顶部设有气体出口 2，塔体底部设有底部液体出口 3 ;塔体I内部由上而下设有第一集液箱4和第二集液箱5，两个集液箱将塔体I内部由上而下分割成三个腔体；每个腔体靠近其上部的塔体侧壁上均设有液体进口 6，上腔体和中腔体靠近其下部的塔体侧壁设有液体出口 7 ;下腔体侧壁靠近底部的位置设有气体进口 8 ;上腔体的液体出口 7与中腔体的液体进口 6通过第一循环管路相连接；中腔体的液体出口 7与下腔体的液体进口 6通过第二循环管路相连接；所述集液箱包括一个水平板10，水平板10的中部开有中心孔11，中心孔11的边缘周圈竖直向上设有挡板12，挡板12上方设有阻流帽13，所述阻流帽13与挡板12的上端之间有间隔；所述上腔体的液体出口 7位置低于第一集液箱4挡板12的上端；所述中腔体的液体出口 7位置低于第二集液箱5挡板12的上端。阻流帽13位于呈筒状结构的挡板12上方位置，正好在中心孔11的正上方，用于阻止甲醇通过。阻流帽13通过支架设置在挡板的上部。
[0021]所述第一、第二循环管路上均串接有一个脱硫塔换热器9。
[0022]一种焦炉煤气净化装置，包括顺次连接的除油、脱苯、脱萘装置15、第一压缩装置16、第二压缩装置17、换热器18、氨冷器19以及分离器20 ;所述第一压缩装置16与第二压缩装置17之间连接有第一脱硫塔14 ;分离器20气体出口连接有第二脱硫塔21 ;所述第一脱硫塔14以及第二脱硫塔21均采用低温甲醇脱硫塔；所述第一脱硫塔14通过气体进口及气体出口串接在第一压缩装置16与第二压缩装置17之间；换热器18的一个气体进口与第二压缩装置17相连接，换热器18的另一个气体进口与第二脱硫塔21的气体出口 2相连接；分离器20的气体出口与第二脱硫塔21的气体进口 8相连接。
[0023]图3中的箭头所指方向为焦炉煤气的输送方向。
【权利要求】
1.一种低温甲醇脱硫塔，包括竖直设立的内部为中空的塔体(1)，塔体(I)的顶部设有气体出口(2)，塔体底部设有底部液体出口(3);其特征在于，塔体(I)内部由上而下设有第一集液箱(4)和第二集液箱(5)，两个集液箱将塔体(I)内部由上而下分割成三个腔体；每个腔体靠近其上部的塔体侧壁上均设有液体进口(6)，上腔体和中腔体靠近其下部的塔体侧壁设有液体出口 (7);下腔体侧壁靠近底部的位置设有气体进口(8);上腔体的液体出口(7)与中腔体的液体进口(6)通过第一循环管路相连接；中腔体的液体出口(7)与下腔体的液体进口(6)通过第二循环管路相连接；所述集液箱包括一个水平板(10)，水平板(10)的中部开有中心孔(11)，中心孔(11)的边缘周圈竖直向上设有挡板(12)，挡板(12)上方设有阻流帽(13)，所述阻流帽(13)与挡板(12)的上端之间有间隔；所述上腔体的液体出口(7)位置低于第一集液箱(4)挡板(12)的上端；所述中腔体的液体出口(7)位置低于第二集液箱(5)挡板(12)的上端。
2.如权利要求1所述的低温甲醇脱硫塔，其特征在于，所述第一、第二循环管路上均串接有一个脱硫塔换热器(9 )。
3.一种焦炉煤气净化装置，包括顺次连接的除油、脱苯、脱萘装置(15)、第一压缩装置(16)、第二压缩装置(17)、换热器(18)、氨冷器(19)以及分离器(20);其特征在于，所述第一压缩装置(16)与第二压缩装置(17)之间连接有第一脱硫塔(14);分离器(20)气体出口连接有第二脱硫塔(21);所述第一脱硫塔(14)以及第二脱硫塔(21)均采用权利要求1所述的低温甲醇脱硫塔；所述第一脱硫塔(14)通过气体进口及气体出口串接在第一压缩装置(16)与第二压缩装置(17)之间；换热器(18)的一个气体进口与第二压缩装置(17)相连接，换热器(18)的另一个气体进口与第二脱硫塔(21)的气体出口(2)相连接；分离器(20)的气体出口与第二脱硫塔(21)的气体进口(8)相连接。
【文档编号】B01D53/18GK203447956SQ201320522134
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】赵凯升, 谢燕青, 孙双红, 聂晓明, 吉晓庆 申请人:山西天大化工工程有限公司