一種低氨hp法煤氣串聯(lián)脫硫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焦?fàn)t煤氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煉焦過程產(chǎn)生的煤氣中含有大量的硫化氫氣體，在傳統(tǒng)脫硫工藝中，以氨為堿源，由復(fù)合催化劑組成的脫硫液洗滌脫硫，在塔前煤氣中硫化氫含量低于5g/m3并且脫硫液中氨濃度達(dá)到7g/L以上才能確保具有較高的脫硫效率；當(dāng)塔前煤氣硫化氫含量超過5g/m3時(shí)，脫硫效率一般不超過98%，因此傳統(tǒng)脫硫工藝對脫除硫化氫含量低的煤氣具有優(yōu)勢，用傳統(tǒng)脫硫工藝雖然能夠達(dá)到環(huán)保指標(biāo)的要求，但是需要從源頭改變煉焦煤的配比來控制煤氣中硫化氫的含量。傳統(tǒng)脫硫工藝存在的缺陷和不足限制了煉焦配煤煤種的范圍，有時(shí)需要添加液氨以保持脫硫液中氨的高濃度，導(dǎo)致生產(chǎn)運(yùn)行成本高；對硫化氫含量高的煤氣，脫硫效率較低，塔后含硫達(dá)不到環(huán)保指標(biāo)要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為解決傳統(tǒng)脫硫技術(shù)的缺陷和不足，本實(shí)用新型提供了一種在低氨濃度下實(shí)現(xiàn)高效脫硫的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置。
[0004]本實(shí)用新型的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，包括進(jìn)氣管并聯(lián)的1#脫硫塔I和2#脫硫塔5，在所述1#脫硫塔I的氣體出口閥門前端與2#脫硫塔5的氣體入口閥門后端設(shè)置之間設(shè)置閘閥4，使1#脫硫塔I的出氣管與2#脫硫塔5的進(jìn)氣管相連通；
[0005]所述1#脫硫塔I與2#脫硫塔5內(nèi)，在進(jìn)氣口上方設(shè)置一槽盤式氣液分布器2，在槽盤式氣液分布器2上方，依次交替設(shè)置若干組填料支撐柵板6和降液管式液體分布器3。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，優(yōu)選地，所述降液管式液體分布器3的進(jìn)液管8置于脫硫塔側(cè)壁。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，優(yōu)選地，依次交替設(shè)置2組填料支撐柵板6和降液管式液體分布器3。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，優(yōu)選地，所述依次交替設(shè)置的若干組填料支撐柵板6和降液管式液體分布器3均位于脫硫塔的出氣口下方。
[0009]基于本實(shí)用新型的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置的脫硫方法，包括以下步驟:
[0010]I)將1#脫硫塔I的氣體出口閥門前端與2#脫硫塔5的氣體入口閥門后端之間的閘閥4打開，再將1#脫硫塔I的氣體出口閥門和2#脫硫塔5的氣體進(jìn)口閥門關(guān)閉；
[0011]2)向1#脫硫塔I通入煤氣，同時(shí)向1#脫硫塔I的降液管式液體分布器3通入液體，液體降液過程與煤氣逆向接觸進(jìn)行脫硫反應(yīng)，再經(jīng)填料支撐柵板6在槽盤式氣液分布器2處將液體收集重新分布后降液，再次進(jìn)行液體與煤氣逆向接觸脫硫反應(yīng)，在1#脫硫塔I內(nèi)完成第一次脫硫，脫硫后煤氣經(jīng)1#脫硫塔I的氣體出口排出；
[0012]3)來自1#脫硫塔I的煤氣經(jīng)閘閥4進(jìn)入2#脫硫塔5，同時(shí)向2#脫硫塔5的降液管式液體分布器3通入液體，液體降液過程與煤氣逆向接觸進(jìn)行脫硫反應(yīng)，再經(jīng)填料支撐柵板6在槽盤式氣液分布器2處將液體收集重新分布后降液，再次進(jìn)行液體與煤氣逆向接觸脫硫反應(yīng)，在2#脫硫塔5內(nèi)完成第二次脫硫，脫硫后煤氣經(jīng)2#脫硫塔5的氣體出口排出。
[0013]上述液體為氨水、對苯二酚與PDS的混合物。其中，催化劑為H(對苯二酚)與P的(H)S，雙環(huán)酞氰酤六磺酸銨)的混合物。作為優(yōu)選地，例如，當(dāng)煤氣處理量為60000m3/h時(shí)，在預(yù)冷塔內(nèi)向煤氣連續(xù)補(bǔ)充含氨濃度18%?20% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氨氣，煤氣中的氨氣被上述液體吸收，使液體中含氨濃度為4g/L (氨水)，對苯二酚用量8kg/8小時(shí)，PDS用量6kg/8小時(shí)(液體中的濃度為30mg/L)。
[0014]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:利用了脫硫過程各個(gè)反應(yīng)速率的差異，反應(yīng)持續(xù)的時(shí)間越長系統(tǒng)的硫容相對越大，脫硫效果越好；同時(shí)利用了脫硫塔內(nèi)存在H2S的持續(xù)吸收、解離、氧化和NH3的持續(xù)溶解、吸收反應(yīng)，通過串聯(lián)工藝改造使煤氣中H2S的吸收一解離一HS_氧化一S的反應(yīng)重復(fù)多級進(jìn)行，同時(shí)每一級都重復(fù)實(shí)現(xiàn)著NH 3溶解一快速吸收H2S — HS—解離氧化釋放出NH廣再溶解吸收H2S的過程。基于以上原理，本實(shí)用新型開發(fā)實(shí)施了低氨HP法串聯(lián)脫硫工藝改造，提高了 NH3的重復(fù)利用率，降低了氨的補(bǔ)充量；同時(shí)串聯(lián)脫硫工藝級數(shù)越多，后塔的氨硫比越高，當(dāng)煤氣經(jīng)過一級脫硫塔凈化后進(jìn)入下一級脫硫塔時(shí)，煤氣中H2S濃度相對降低，氨硫比相對進(jìn)一步升高，副反應(yīng)更少，催化氧化環(huán)境好，從而達(dá)到更尚的脫硫效率。
[0015]本實(shí)用新型能夠在現(xiàn)有常規(guī)HPF法脫硫工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，與傳統(tǒng)脫硫技術(shù)相比，具有實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和進(jìn)步，能夠?qū)崿F(xiàn)低氨工況的高效脫硫，有效降低脫硫運(yùn)行成本，達(dá)到了環(huán)保指標(biāo)要求。
[0016]本實(shí)用新型主要包括部分塔內(nèi)件的改造與煤氣管線的改造，具體為:
[0017](I)管線之間加閘閥改進(jìn)，主要優(yōu)點(diǎn)是通過閥門間的切換實(shí)現(xiàn)兩塔的串、并聯(lián)運(yùn)行，為下一步脫硫系統(tǒng)的檢修提供便利，而且施工過程中不會對煤氣凈化工序產(chǎn)生影響；
[0018](2)液體分布器的改進(jìn):將原頂部進(jìn)液改為側(cè)面兩層連續(xù)進(jìn)液，將原噴嘴式霧狀布液改為降液管式重力柱狀布液，改進(jìn)后降液管式布液進(jìn)一步提高了布液的均勻性，避免了霧沫夾帶問題；進(jìn)一步優(yōu)選地，上層液體分布器布液量是下層液體分布器布液量的1/3，下層液體分布器升氣管增加“傘狀”擋液帽避免液體從升氣管處下落，改進(jìn)后降低了捕霧層的阻力及整個(gè)脫硫系統(tǒng)的阻力；
[0019](3)氣液分布器的改進(jìn):將盤式氣液分布器改造為槽盤式氣液分布器，并且將槽盤式分布器擋液帽支架的螺栓連接方式改為焊接方式，將分布器的Φ14圓形分布孔沿導(dǎo)液角鋼方向改造為150mm的長圓孔，改進(jìn)后提高了擋液帽的牢固性，避免了沉淀物對分布孔的堵塞，有利于液體的均勻分布。
【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有的HPF法煤氣脫硫裝置示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記
[0023]1、1#脫硫塔2、槽盤式氣液分布器3、降液管式液體分布器
[0024]4、閘閥 5、2#脫硫塔6、填料支撐柵板
[0025]7、旁通閥 8、進(jìn)液管9、盤式氣液分布器
[0026]10、噴嘴式液體分布器
【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0028]如圖1所示，現(xiàn)有的HPF法煤氣脫硫裝置中，1#脫硫塔I和2#脫硫塔5并聯(lián)運(yùn)行，在1#脫硫塔I與2#脫硫塔5內(nèi)，在進(jìn)氣口上方設(shè)置兩層填料及一層盤式氣液分布器9，在盤式氣液分布器9上方，設(shè)置兩組填料及填料支撐柵板6，在1#脫硫塔I與2#脫硫塔5上方分別設(shè)置一組噴嘴式液體分布器10，噴嘴式液體分布器10的進(jìn)液管8由脫硫塔的頂部引入。使用此裝置對煤氣進(jìn)行脫硫時(shí)，兩組脫硫塔分別進(jìn)行HPF法煤氣脫硫處理。此裝置使用的液體催化劑為H(對苯二酚)、P (PDS,雙環(huán)酞氰酤六磺酸銨)和F (硫酸亞鐵)三者的混合物。使用此裝置進(jìn)行了煤氣脫硫存在以下缺點(diǎn):
[0029]1、并聯(lián)HPF法脫硫?qū)τ诤驖舛雀叩拿簹饷摿蛐实停?br>[0030]2、霧沫夾帶嚴(yán)重，捕霧設(shè)備頻繁堵塞，需要停工清理；
[0031]3、為保持高揮發(fā)氨濃度，需要連續(xù)向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充濃氨水，增加脫硫運(yùn)行成本；
[0032]4、使用催化劑種類多，增加運(yùn)行成本，同時(shí)造成后續(xù)產(chǎn)品變色。
[0033]如圖2所示，本實(shí)用新型的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，包括進(jìn)氣管并聯(lián)的1#脫硫塔I和2#脫硫塔5，在所述1#脫硫塔I的氣體出口閥門前端與2#脫硫塔5的氣體入口閥門后端設(shè)置之間設(shè)置閘閥4，使1#脫硫塔I的出氣管與2#脫硫塔5的進(jìn)氣管相連通；所述1#脫硫塔I與2#脫硫塔5內(nèi)，在進(jìn)氣口上方設(shè)置填料及槽盤式氣液分布器2，在槽盤式氣液分布器2上方，依次交替設(shè)置若干組(優(yōu)選兩組)填料支撐柵板6和降液管式液體分布器3。優(yōu)選地，所述降液管式液體分布器3的進(jìn)液管8置于脫硫塔側(cè)壁。所述依次交替設(shè)置的若干組填料支撐柵板6和降液管式液體分布器3均位于脫硫塔的出氣口下方。本實(shí)用新型使用的催化劑為H (對苯二酚)與P的(ros，雙環(huán)酞氰酤六磺酸銨)的混合物。
[0034]實(shí)施例1
[0035]工業(yè)實(shí)用情況如下:
[0036]1、萊鋼焦化廠2008年HPF法脫硫系統(tǒng)投運(yùn)(圖1所示裝置)，出現(xiàn)了脫硫塔后煤氣含硫超過lg/m3，脫硫效率不足80%的問題。2011年開始實(shí)施對脫硫系統(tǒng)的HP法串聯(lián)脫硫改造；
[0037]2、在脫硫系統(tǒng)HP法串聯(lián)脫硫改造完成后，使用本實(shí)用新型的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置(圖2所示裝置)，塔前煤氣含硫10g/m3時(shí)塔后煤氣含硫小于0.5mg/m3，脫硫效率達(dá)到99.9%以上。
[0038]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可以有多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型的公開做出各種相應(yīng)的改變和變型，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，包括進(jìn)氣管并聯(lián)的1#脫硫塔(I)和2#脫硫塔(5)，其特征在于，在所述1#脫硫塔(I)的氣體出口閥門前端與2#脫硫塔(5)的氣體入口閥門后端設(shè)置之間設(shè)置閘閥(4)，使1#脫硫塔(I)的出氣管與2#脫硫塔(5)的進(jìn)氣管相連通； 所述1#脫硫塔(I)與2#脫硫塔(5)內(nèi)，在進(jìn)氣口上方設(shè)置一槽盤式氣液分布器(2)，在槽盤式氣液分布器(2)上方，依次交替設(shè)置若干組填料支撐柵板(6)和降液管式液體分布器⑶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，其特征在于，所述降液管式液體分布器(3)的進(jìn)液管(8)置于脫硫塔側(cè)壁。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，其特征在于，依次交替設(shè)置兩組填料支撐柵板(6)和降液管式液體分布器(3)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，其特征在于，所述依次交替設(shè)置的若干組填料支撐柵板(6)和降液管式液體分布器(3)均位于脫硫塔的出氣口下方。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及焦?fàn)t煤氣凈化技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，包括進(jìn)氣管并聯(lián)的1#脫硫塔(1)和2#脫硫塔(5)，其中，在所述1#脫硫塔(1)的氣體出口閥門前端與2#脫硫塔(5)的氣體入口閥門后端設(shè)置之間設(shè)置閘閥(4)，使1#脫硫塔(1)的出氣管與2#脫硫塔(5)的進(jìn)氣管相連通；所述1#脫硫塔(1)與2#脫硫塔(5)內(nèi)，在進(jìn)氣口上方設(shè)置一槽盤式氣液分布器(2)，在槽盤式氣液分布器(2)上方，依次交替設(shè)置若干組填料支撐柵板(6)和降液管式液體分布器(3)。本實(shí)用新型能夠在現(xiàn)有常規(guī)HPF法脫硫工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，能夠?qū)崿F(xiàn)低氨工況的高效脫硫，有效降低脫硫運(yùn)行成本，達(dá)到了環(huán)保指標(biāo)要求。
【IPC分類】C10K1/34
【公開號】CN204625577
【申請?zhí)枴緾N201520248490
【發(fā)明人】王元順, 李樹華, 張利杰, 張燕, 王密軍, 侯金明, 李剛, 安增琴
【申請人】山東鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月22日