專利名稱：一種固定床干法脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化工氣體分離凈化領(lǐng)域，特別涉及固定床干法脫除煤氣中的硫化
氫、萘、焦油等雜質(zhì)的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行的煤氣精制脫硫通常采用固體氧化鐵、活性炭等脫硫劑，裝填于若干個(gè)并聯(lián) 的脫硫等雜質(zhì)的塔類容器中，讓粗煤氣通過粗總管分別從每一臺塔類容器的下部進(jìn)入塔 內(nèi)，粗煤氣在自下而上的穿過脫硫劑床層的過程中，粗煤氣中的硫化氫等被脫硫劑、吸附劑 吸收，使煤氣中的硫化氫等雜質(zhì)得到凈化。去除硫化氫等雜質(zhì)后的煤氣，通常稱為精制煤 氣，再從每一臺脫硫塔的上部出來，匯集于精制煤氣總管成為精制煤氣產(chǎn)品送往用戶。當(dāng)某 一臺脫硫塔中的脫硫劑接近飽和時(shí)，該塔脫硫率稍有降低，即需盡快將該塔切出生產(chǎn)線，更 換其中的脫硫劑，否則將可能導(dǎo)致整個(gè)煤氣精制指標(biāo)不合格。 如5塔平均通氣的并聯(lián)運(yùn)行干法脫硫裝置，將焦?fàn)t煤氣中的硫化氫由1000mg/Nm3 脫除至小于15mg/Nm 為合格的精制煤氣。當(dāng)其中4個(gè)塔脫硫率為100%，即出口硫化氫含 量為0mg/Nm3， 1個(gè)塔脫硫率由100%降為92%，即一個(gè)塔出口硫化氫含量達(dá)到80mg/Nm 該 塔精制煤氣中的硫化氫與其它4個(gè)塔出口的精制煤氣混合后，其精制煤氣中的平均硫化氫 含量將達(dá)到16mg/Nm 這樣就導(dǎo)致全部精制煤氣中硫化氫指標(biāo)不合格。為防止這種現(xiàn)象出 現(xiàn)，就只有如前面所述的那樣，當(dāng)某一臺脫硫塔脫硫率稍有降低，即需盡快將該塔切出生產(chǎn) 線，更換其該脫硫塔中的脫硫劑。 由工業(yè)實(shí)測數(shù)據(jù)表明，由于這種全并聯(lián)流程更換的脫硫劑有相當(dāng)一部份未得到充
分利用，就由于出口硫化氫不合格而被更換，與脫硫劑被充分利用才更換相比較，可知，其
脫硫劑的耗量將增加20%以上，當(dāng)這種全并聯(lián)流程用于大型焦?fàn)t煤氣脫硫裝置時(shí)，每年將
增加數(shù)百萬元人民幣的生產(chǎn)成本。這顯然不是好的脫硫裝置。見附圖一。 在煤氣流量不大時(shí)，為了提高脫硫劑的利用率，降低煤氣凈化成本，通常采用兩臺
脫硫塔通過工藝配管，連接成每個(gè)脫硫塔均可以置于流程前或流程后的串連流程。使新裝
了脫硫劑的脫硫塔置于流程后的第二級脫硫運(yùn)行，利用新脫硫劑具有的良好脫硫作用，來
保證脫硫指標(biāo)的合格；當(dāng)裝填了新脫硫劑的二級脫硫塔運(yùn)行一段時(shí)間后，處于流程第一級
脫硫塔的脫硫劑在含有高硫化氫濃度的煤氣中，已不能再吸收硫化氫時(shí)，將第一級脫硫塔
進(jìn)出口所有的 閥門關(guān)閉，并切出生產(chǎn)線，更換塔內(nèi)的脫硫劑或吸附劑后，切入在線脫硫塔的后 面。成為二級脫硫塔。 當(dāng)煤氣流量較大，甚至很大時(shí)，采用這種兩塔串連的脫硫裝置，每一個(gè)塔的脫硫劑 填料裝填量將很大。由于焦?fàn)t煤氣脫硫通常都是在常壓或幾十kPa的壓力下進(jìn)行，裝置總 阻力通常不允許超過數(shù)kPa，故，脫硫劑填料就不允許裝得太高。為保證脫硫劑填料的裝填 總量不變，唯一的選擇，就是增大塔的直徑來加大脫硫塔的截面積，截面積的加大又會出現(xiàn) 同平面阻力不均，氣體偏流，出口硫化氫含量超標(biāo)，脫硫劑利用率降低。為保證出口硫化氫指標(biāo)合格，只有及時(shí)更換脫硫劑，降低脫硫劑利用率，增加生產(chǎn)成本；由于兩個(gè)塔的脫硫劑 裝填量大，不僅離線更換脫硫劑時(shí)間就長，而且兩塔在線脫硫運(yùn)行和單塔在線運(yùn)行，煤氣在 其脫硫精制過程的阻力降變化較大，這種波動(dòng)對生產(chǎn)也是不利的。這顯然也不是好的脫硫 裝置。見附圖2。

發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)行的多塔并聯(lián)脫硫裝置和兩塔串連脫硫裝置的不足，本設(shè)計(jì)向社會公 開一種可以自由串并聯(lián)運(yùn)行的多塔脫硫裝置，其裝置結(jié)構(gòu)特征為如下(見附圖3): ①在每一臺脫硫塔的進(jìn)口分別設(shè)計(jì)原料煤氣進(jìn)口閥1和一級脫硫煤氣進(jìn)口閥3。 ②在每一臺脫硫塔出口分別設(shè)計(jì)一級脫硫煤氣出口 2閥和二級脫硫煤氣出口閥 4。 ③每一臺的原料煤氣進(jìn)口閥1與原料煤氣總管a相連接。 ④每一臺塔的一級脫硫煤氣出口閥2和每一臺塔的一級脫硫煤氣進(jìn)口閥3通過一 級脫硫煤氣總b彼此相連接。 ⑤每一臺塔的二級脫硫煤氣出口閥4與二級脫硫煤氣總管c相連。 通過上述① ⑤工藝閥門和管道的連接，開啟相應(yīng)的閥門即可實(shí)現(xiàn)任意一臺塔均
可在一二級脫硫過程之間的自由串聯(lián)、自由并聯(lián)和自由切除生產(chǎn)線。見圖3。 采用該設(shè)計(jì)后，每一個(gè)塔都可以根據(jù)需要工作在第一級或第二級，所有的塔也可
以工作在全并聯(lián)狀態(tài)。 具有這種自由串并聯(lián)運(yùn)行的脫硫裝置的優(yōu)點(diǎn)是通過開關(guān)相關(guān)閥門，能夠很方便 的使裝填了新脫硫劑的塔始終工作在第二級，嚴(yán)格、可靠的保證了精制煤氣中的硫化氫指 標(biāo)合格；在第二級工作一段時(shí)間的脫硫塔，又可以通過開關(guān)相關(guān)閥門，能夠很方便的使吸收 了部份硫化氫的脫硫塔工作在第一級，直到該塔脫硫劑達(dá)到最大達(dá)百分之百的飽和硫容， 從而有效的避免了并聯(lián)脫硫裝置脫硫劑利用率低的缺點(diǎn)，使脫硫劑達(dá)到百分之百的利用 率，實(shí)現(xiàn)既可靠保證煤氣精制脫硫煤氣工藝指標(biāo)百分之百合格，又使脫硫劑的利用率達(dá)到 百分之百。 采用該脫硫裝置，可以脫硫凈化的煤氣量范圍，從每小時(shí)幾千標(biāo)方到幾十萬標(biāo)方， 隨著氣量的加大而增加脫硫塔的數(shù)量，而不需無限加大脫硫塔的直徑，帶來阻力不均，脫硫 劑利用率降低的問題。即可實(shí)現(xiàn)既保證裝置要求的阻力降合格，又可保證煤氣凈化脫硫指 標(biāo)百分之百合格，還可保證實(shí)現(xiàn)利用率達(dá)到百分之百。 本設(shè)計(jì)的自由串聯(lián)、自由并聯(lián)和自由切除生產(chǎn)裝置，在其塔內(nèi)裝填不同的填料時(shí)， 還可用于從其它的氣體中分離、吸收或富集固體、液體、膠體或化學(xué)物質(zhì)；也可用于從液體 中分離、吸收或富集固體、膠體或化學(xué)物質(zhì)。

附圖l，為現(xiàn)行的全并聯(lián)脫硫裝置。 附圖2，為現(xiàn)行的兩塔串連脫硫裝置。 附圖3，為本設(shè)計(jì)的自由串并聯(lián)脫硫裝置。 具體實(shí)施辦法[0023] 本脫硫裝置見附圖3的煤氣走向描述 比如A、 B兩塔并聯(lián)為一級脫硫，C、 D兩塔并聯(lián)為二級脫硫，E塔離線更換脫硫劑 時(shí)，未脫硫的原料煤氣經(jīng)粗煤氣管a先從A、 B兩塔脫硫塔底部的原料煤氣入口閥1進(jìn)入脫 硫塔，分別同時(shí)經(jīng)過A、 B脫硫塔的脫硫劑床層，脫除大部份硫化氫后，該煤氣分別從A、 B脫 硫塔頂部出口的一級脫硫煤氣出口閥2流出，通過一級脫硫煤氣總管b，又分別經(jīng)C、D兩組 脫硫塔底部的一級脫硫煤氣進(jìn)口閥3，進(jìn)入C、D脫硫塔的脫硫劑床層，脫除煤氣中剩余硫化 氫至《15ppm后，脫硫合格的煤氣經(jīng)C、 D塔頂部的二級脫硫煤氣出口閥4進(jìn)入二級脫硫煤 氣總管c進(jìn)入下一道工序。 脫硫塔的并線、轉(zhuǎn)線和離線操作辦法 裝置運(yùn)行中，假設(shè)A塔塔出口硫化氫含量與原料煤氣中硫化氫含量相等時(shí)，即A塔 塔中的脫硫劑完全100X的喪失脫硫功能，需要離線更換脫硫劑，先前離線的E塔脫硫塔也 已裝填好新的脫硫劑。 并線操作此時(shí)只需開啟E塔的一級脫硫煤氣進(jìn)口閥1和二級脫硫煤氣出口閥4， 即完成了 E脫硫塔并入二級脫硫工藝系統(tǒng)的并線操作。 轉(zhuǎn)線操作假設(shè)D塔出口煤氣硫化氫含量比C塔高，關(guān)閉D塔的一級脫硫煤氣進(jìn) 口閥和二級脫硫煤氣出口閥，并開啟D塔底部原料煤氣進(jìn)口閥和塔頂?shù)囊患壝摿蛎簹獬隹?閥，即完成了 D組脫硫塔從二級脫硫轉(zhuǎn)入一級脫硫的轉(zhuǎn)線操作。 離線操作關(guān)閉A塔的原料煤氣進(jìn)口閥和一級脫硫煤氣出口閥，同時(shí)關(guān)閉A塔進(jìn)出 口的隔斷盲板閥，即完成了 A塔的離線操作。 A、B、C、D、E五臺脫硫塔，均可任意切入一級或二級脫硫系統(tǒng)，與任一脫硫塔進(jìn)行組 合脫硫。共計(jì)20臺程控閥，實(shí)現(xiàn)了五座脫硫塔的任意程控切換轉(zhuǎn)線和任意程控離線。該裝 置設(shè)計(jì)既可靠保證了煤氣精制的脫硫要求，又可最大限度的提高脫硫劑的利用率。
權(quán)利要求一種固定床干法脫硫裝置，多塔組合構(gòu)造，其構(gòu)造特征在于在每一臺脫硫塔的進(jìn)口分別設(shè)計(jì)原料煤氣進(jìn)口閥(1)和一級脫硫煤氣進(jìn)口閥(3)；在每一臺脫硫塔出口分別設(shè)計(jì)一級脫硫煤氣出口閥(2)和二級脫硫煤氣出口閥(4)；每一臺的原料煤氣進(jìn)口閥(1)與原料煤氣總管(a)相連接；每一臺塔的一級脫硫煤氣出口閥(2)和每一臺塔的一級脫硫煤氣進(jìn)口閥(3)通過一級脫硫煤氣總(b)彼此相連接；每一臺塔的二級脫硫煤氣出口閥(4)與二級脫硫煤氣總管(c)相連。
專利摘要一種固定床干法脫硫裝置。本實(shí)用新型屬于氣體凈化，特別涉及干法脫除煤氣中的硫化氫等的裝置?，F(xiàn)行的干法脫硫裝置通常采用多臺設(shè)備并聯(lián)組成，脫硫塔不能任意前后切換，使脫硫劑利用率低，氣體凈化指標(biāo)難以保證。本設(shè)計(jì)采用在脫硫塔進(jìn)口分別設(shè)計(jì)原料氣進(jìn)口閥1和一級脫硫煤氣進(jìn)口閥3，在出口設(shè)計(jì)一級脫硫煤氣出口2閥和二級脫硫煤氣出口閥4；各塔的進(jìn)口閥1與原料煤氣總管a相連接；各塔的一級脫硫煤氣出口閥2和一級脫硫煤氣進(jìn)口閥3通過總管b彼此相連接；各塔塔的二級脫硫煤氣出口閥4與二級脫硫煤氣總管c相連。形成各塔可任意置于一級或二級脫硫裝置之中的結(jié)構(gòu)。采用該裝置進(jìn)行煤氣脫硫，能夠在進(jìn)一步提高脫硫劑利用率的同時(shí)，可靠保證凈化后的氣體達(dá)到工藝要求。
文檔編號C10K1/22GK201459088SQ20092007840
公開日2010年5月12日 申請日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月4日
發(fā)明者李寧 申請人:李寧