專利名稱：一種變換氣體中的H₂S的脫除系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化工行業(yè)中變換氣體的脫硫系統(tǒng)，特別涉及一種變換氣體中的H2S的脫除系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變換氣體是化肥生產(chǎn)或煉焦生產(chǎn)中變換工段產(chǎn)生的氣體，含有H2S。H2S作為化肥行業(yè)、煉焦行業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中的有害氣體出現(xiàn)，對正常的工業(yè)生產(chǎn)有較大的危害，它能直接引起醇化、烷化、合成及含銅催化劑永久性中毒。因此生產(chǎn)裝置中對工業(yè)氣體中的硫含量有較大限制，脫硫就顯得尤為重要。近年來，煤化工、石油化工行業(yè)使用的傳統(tǒng)脫硫方式有濕法和干法兩大類、其中濕法中應(yīng)用比較廣泛的有888濕式氧化法、栲膠法濕式氧化法、還有生物法脫硫，這些方法應(yīng)用成熟，但是由于需要?dú)庖簜髻|(zhì)吸收，脫硫液再生，因此電耗、水耗、蒸汽消耗、化學(xué)試劑消耗都比較高，操作環(huán)境差。干法脫硫主要是各種活性炭吸收，避免了復(fù)雜操作，但是由于活性炭有飽和硫容，對于硫含量較高的環(huán)境，活性炭消耗太大，會出現(xiàn)頻繁換活性炭現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能耗低的變換氣體中的H2S的脫除系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型包括H2S催化轉(zhuǎn)化成S的轉(zhuǎn)化爐和換熱器，轉(zhuǎn)化爐上設(shè)有變換氣體進(jìn)口、液態(tài)硫出口和出氣口，轉(zhuǎn)化爐的出氣口接換熱器的被換熱介質(zhì)進(jìn)口，換熱器上設(shè)有與換熱器內(nèi)被換熱介質(zhì)通道相通的液態(tài)硫出口。為了更好的使生成的S液態(tài)析出，所述的換熱器包括控溫制冷換熱器和制冷制熱換熱器，控溫制冷換熱器和制冷制熱換熱器之間設(shè)有串聯(lián)和并聯(lián)兩套連接管路，兩套連接管路上均設(shè)置有控制相應(yīng)管路開啟和封堵的閥門，控溫制冷換熱器上設(shè)有與控溫制冷換熱器內(nèi)被換熱介質(zhì)通道相通的液態(tài)硫出口，制冷制熱換熱器上設(shè)有與制冷制熱換熱器內(nèi)被換熱介質(zhì)通道相通的液態(tài)硫出口。為了進(jìn)一步的使S從氣體中分離出來，還包括有物理脫硫裝置，所述的換熱器的被換熱介質(zhì)出口連接物理脫硫裝置。為了提高除S效果，所述的物理脫硫裝置包括分離器、一吸塔和二吸塔，一吸塔和二吸塔之間設(shè)有串聯(lián)和并聯(lián)兩套連接管路，兩套連接管路上均設(shè)置有控制相應(yīng)管路開啟和封堵的閥門，分離器的進(jìn)口接換熱器的被換熱介質(zhì)出口，分離器的出口接一吸塔和二吸塔的進(jìn)口的并聯(lián)管路，分離器內(nèi)設(shè)有填料，分離器上設(shè)有液態(tài)硫出口，一吸塔和二吸塔內(nèi)設(shè)有活性炭。為了進(jìn)一步脫除氣體中的H2S，還包括有制冷換熱器和常溫精脫硫裝置，所述的物理脫硫裝置的出氣口連接制冷換熱器的被冷卻介質(zhì)進(jìn)口，制冷換熱器的被冷卻介質(zhì)出口連接常溫精脫硫裝置。本實(shí)用新型的有益效果是I、能耗低，與濕式氧化法相比，本裝置能耗低，電耗和水耗極其低，沒有蒸汽耗，催化劑一次裝填，可使用3-5年。應(yīng)用到合成氨裝置變脫位置，折算到合成氨，每噸氨催化劑消耗成本為2元，其他消耗為零。與傳統(tǒng)濕法變脫相比，可節(jié)省12-20元/噸氨。2、清潔生產(chǎn)，本實(shí)用新型全部操作都在密閉設(shè)備內(nèi)，不需要外加堿、栲膠、五氧化二釩等化學(xué)試劑。避免有毒腐蝕性化學(xué)試劑的危害。3、凈化度高，本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例處理后的氣體凈化度可達(dá)5ppm以下。4、催化劑選擇性好，在克勞斯催化劑基礎(chǔ)上改進(jìn)的催化劑，在原有基礎(chǔ)上調(diào)整了鐵的含量，并改進(jìn)了催化劑及載體融合技術(shù)，有很好的選擇性，能優(yōu)先脫除硫化氫。5、催化劑適應(yīng)性廣，催化劑比克勞斯催化劑有更好的活性和選擇性，能適應(yīng)硫化氫含量最小IOOppm,最大3000ppm的變換氣體脫硫。6、裝置投資小，操作簡單，用在變換氣脫硫位置因配套設(shè)備數(shù)量少，操作相對簡單，處理20萬噸/年合成氨變換氣體，本實(shí)用新型直接工程投資1200萬左右，低于濕式氧化法變換氣脫硫的1800萬。流動資金、技術(shù)費(fèi)等其他費(fèi)用根據(jù)投資規(guī)模的運(yùn)作階段另計(jì)。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、轉(zhuǎn)化爐，2、控溫制冷換熱器，3、制冷制熱換熱器，4、分離器，5、一吸塔，6、
二吸塔，7、制冷換熱器，8、常溫精脫硫裝置。
具體實(shí)施方式
如圖I所示的一種具體實(shí)施例，它包括轉(zhuǎn)化爐I、控溫制冷換熱器2、制冷制熱換熱器3、分離器4、一吸塔5、二吸塔6、制冷換熱器7和常溫精脫硫裝置8。轉(zhuǎn)化爐I、控溫制冷換熱器2和制冷制熱換熱器3組成一個(gè)粗脫硫系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化爐I為H2S催化轉(zhuǎn)化成S的轉(zhuǎn)化爐。轉(zhuǎn)化爐I上設(shè)有變換氣體進(jìn)口、液態(tài)硫出口和出氣口。控溫制冷換熱器2和制冷制熱換熱器3之間設(shè)有串聯(lián)和并聯(lián)兩套連接管路，兩套連接管路上均設(shè)置有控制相應(yīng)管路開啟和封堵的閥門，從而可以在使用選擇控溫制冷換熱器2和制冷制熱換熱器3之間的連接狀態(tài)，控溫制冷換熱器2上設(shè)有與控溫制冷換熱器2內(nèi)被換熱介質(zhì)通道相通的液態(tài)硫出口，制冷制熱換熱器3上設(shè)有與制冷制換熱器熱3內(nèi)被換熱介質(zhì)通道相通的液態(tài)硫出口。分離器4、一吸塔5和二吸塔6組成一個(gè)物理脫硫裝置，一吸塔5和二吸塔6之間設(shè)有串聯(lián)和并聯(lián)兩套連接管路，兩套連接管路上均設(shè)置有控制相應(yīng)管路開啟和封堵的閥門，從而可以在使用選擇一吸塔5和二吸塔6之間的連接狀態(tài)，分離器4的進(jìn)口接控溫制冷換熱器2和制冷制熱換熱器3的被換熱介質(zhì)出口的并聯(lián)管路，分離器4的出口接一吸塔5和二吸塔6的進(jìn)口的并聯(lián)管路，分離器4內(nèi)設(shè)有填料，分離器4上設(shè)有液態(tài)硫出口，一吸塔5和二吸塔6內(nèi)設(shè)有活性炭。制冷換熱器7的被冷卻介質(zhì)進(jìn)口連接一吸塔5和二吸塔6的出口的并聯(lián)管路，制冷換熱器7的出口連接常溫精脫硫裝置8，常溫精脫硫裝置8包括依次串聯(lián)的保護(hù)吸收塔、一次精脫硫塔和二次精脫硫塔，常溫精脫硫裝置8和物理脫硫裝置均為現(xiàn)有技術(shù)，本具體實(shí)施例是在現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)之前增加粗脫硫系統(tǒng)，以提高最終的脫硫效果。工作原理150-250°C的變換氣體進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐I，在轉(zhuǎn)化爐I中催化劑的作用下轉(zhuǎn)化成S，由于轉(zhuǎn)化爐I中溫度較高，只有一小部S析出成液態(tài)從轉(zhuǎn)化爐I的液態(tài)硫出口流出。從轉(zhuǎn)化爐I進(jìn)入控溫制冷換熱器2的氣體在控溫制冷換熱器2冷卻，大部分S析出成液態(tài)從控溫制冷換熱器2的液態(tài)硫出口流出，然后氣體進(jìn)入制冷制熱換熱器3中進(jìn)一步降溫析出液態(tài)S，當(dāng)溫度過低，造成析出的S堵塞管路時(shí)，可以使制冷制熱換熱器3制熱，升高氣體溫度，化解堵塞。還可以控制控溫制冷換熱器2和制冷制熱換熱器3并聯(lián)來共同處理轉(zhuǎn)化后的氣體，以提高處理量。然后，氣體進(jìn)入分離器4，由于填料的阻擋作用，氣體中的液態(tài)硫掛在填料上，填料上的液態(tài)硫匯集后從分離器4的液態(tài)硫出口流出。氣體再進(jìn)入一吸塔5和二吸塔6，使S進(jìn)一步被活性炭吸附脫除。最后，氣體經(jīng)過制冷換熱器7進(jìn)一步降溫，達(dá)到40°C左右，再進(jìn)入常溫精脫硫裝置8中進(jìn)一步脫除末被轉(zhuǎn)化的H2S,最終出來精脫硫氣體。
權(quán)利要求1.一種變換氣體中的H2S的脫除系統(tǒng)，其特征在于包括H2S催化轉(zhuǎn)化成S的轉(zhuǎn)化爐和換熱器，轉(zhuǎn)化爐上設(shè)有變換氣體進(jìn)口、液態(tài)硫出口和出氣口，轉(zhuǎn)化爐的出氣口接換熱器的被換熱介質(zhì)進(jìn)口，換熱器上設(shè)有與換熱器內(nèi)被換熱介質(zhì)通道相通的液態(tài)硫出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變換氣體中的H2S的脫除系統(tǒng)，其特征在于所述的換熱器包括控溫制冷換熱器和制冷制熱換熱器，控溫制冷換熱器和制冷制熱換熱器之間設(shè)有串聯(lián)和并聯(lián)兩套連接管路，兩套連接管路上均設(shè)置有控制相應(yīng)管路開啟和封堵的閥門，控溫制冷換熱器上設(shè)有與控溫制冷換熱器內(nèi)被換熱介質(zhì)通道相通的液態(tài)硫出口，制冷制熱換熱器上設(shè)有與制冷制熱換熱器內(nèi)被換熱介質(zhì)通道相通的液態(tài)硫出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的變換氣體中的H2S的脫除系統(tǒng)，其特征在于還包括有物理脫硫裝置，所述的換熱器的被換熱介質(zhì)出口連接物理脫硫裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變換氣體中的H2S的脫除系統(tǒng)，其特征在于所述的物理脫硫裝置包括分離器、一吸塔和二吸塔，一吸塔和二吸塔之間設(shè)有串聯(lián)和并聯(lián)兩套連接管路，兩套連接管路上均設(shè)置有控制相應(yīng)管路開啟和封堵的閥門，分離器的進(jìn)口接換熱器的被換熱介質(zhì)出口，分離器的出口接一吸塔和二吸塔的進(jìn)口的并聯(lián)管路，分離器內(nèi)設(shè)有填料，分離器上設(shè)有液態(tài)硫出口，一吸塔和二吸塔內(nèi)設(shè)有活性炭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變換氣體中的H2S的脫除系統(tǒng)，其特征在于還包括有制冷換熱器和常溫精脫硫裝置，所述的物理脫硫裝置的出氣口連接制冷換熱器的被冷卻介質(zhì)進(jìn)口，制冷換熱器的被冷卻介質(zhì)出口連接常溫精脫硫裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種變換氣體中的H2S的脫除系統(tǒng)，本實(shí)用新型包括H2S催化轉(zhuǎn)化成S的轉(zhuǎn)化爐和換熱器，轉(zhuǎn)化爐上設(shè)有變換氣體進(jìn)口、液態(tài)硫出口和出氣口，轉(zhuǎn)化爐的出氣口接換熱器的被換熱介質(zhì)進(jìn)口，換熱器上設(shè)有與換熱器內(nèi)被換熱介質(zhì)通道相通的液態(tài)硫出口。本實(shí)用新型的能耗低，與濕式氧化法相比，本裝置能耗低，電耗和水耗極其低，沒有蒸汽耗，催化劑一次裝填，可使用3-5年。清潔生產(chǎn)，凈化度高，催化劑選擇性好，催化劑適應(yīng)性廣，裝置投資小，操作簡單。
文檔編號B01D53/86GK202962273SQ20122070925
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者蔣勝昔 申請人:濟(jì)南承乾工程技術(shù)有限公司