CN100425324C - 减顶瓦斯常压脱硫工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及减顶瓦斯常压脱硫工艺及装置。减顶瓦斯常压脱硫工艺的步骤包括：将减压塔顶输出的瓦斯气体送入脱硫设备的步骤、在脱硫设备中对瓦斯气体进行脱硫的步骤、在脱硫设备的气路末端产生负压的步骤。减顶瓦斯常压脱硫装置包括吸收塔、用于在脱硫装置的气路末端产生负压的设备。本发明工艺通过负压为需脱硫的气体提供动力，无需加压设备，且由于气路末端的气体中的含硫量很低，不会对产生负压的设备造成腐蚀。本发明工艺的气体温度在70℃以下，压力为700-860mmHg的条件下，对减压塔顶瓦斯气体中的H2S进行吸收，以达到脱硫的目的。本发明工艺过程简单，系统运行可靠，投资低，操作费用少。

Description

减顶瓦斯常压脱硫工艺及装置
技术领域
本发明涉及用于气体脱硫的工艺及装置，特别是对炼油化工厂常减压蒸馏装置减压塔顶的输出瓦斯气体进行脱硫的工艺及装置。
背景技术
炼油化工厂在加工含硫和高硫原油时，其常减压蒸馏装置减压塔顶的瓦斯气体主要含C1、C2、C3、C4、O2、H2、CO、CO2、H2S、H2O等组分，其中，轻烃(如C3、C4等)的含量较低，而H2S含量高达30％左右。
由于轻烃的含量较低，这部分瓦斯气体回收利用价值不大，因此，现有的工艺中，常减压蒸馏装置减压塔顶的瓦斯气体通常直接送入加热炉烧掉。但随着环境保护要求的日趋严格，这部分含H2S过高的气体是不允许直接送加热炉烧掉的。
另外，现有的气体脱硫工艺主要采用加压脱硫的工艺，加压脱硫的工艺在脱硫设备的前端设有气体加压设备，通过加压的方式为需脱硫的气体提供动力。但加压脱硫的工艺并不适合对炼油化工厂常减压蒸馏装置减压塔顶的瓦斯气体进行脱硫处理，其原因是：1、瓦斯气体来源于减压系统，后续设施有任何压力上的波动都会对减压系统造成影响，会导致减压系统不能正常工作；2、由于气体中的含硫量高，因此对加压设备的耐腐蚀要求高，不仅会使设备一次性投资成本高，同时也会导致加压设备的故障率和维修费用高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供的一种减顶瓦斯气体常压脱硫工艺及装置，该工艺无需加压设备，不会因压力上的波动对减压系统造成影响，工艺过程简单，系统运行可靠，投资低。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
减顶瓦斯常压脱硫工艺，它的步骤包括：将减压塔顶输出的瓦斯气体送入脱硫设备的步骤、在脱硫设备中对瓦斯气体进行脱硫的步骤、在脱硫设备的气路末端产生负压的步骤。
上述方案中，在脱硫设备中对瓦斯气体进行脱硫的步骤为用碱性溶液在脱硫设备中对H2S气体进行吸收的步骤。
上述方案中，脱硫设备中的温度为低于70℃、气路前端的压力为700-860mmHg。
上述方案中，碱性溶液为：一乙醇胺或二乙醇胺或三乙醇胺或二异丙醇胺或甲基二乙醇胺或位阻胺。
减顶瓦斯常压脱硫装置，它包括吸收塔、用于在脱硫装置的气路末端产生负压的设备，吸收塔的外壁上设有进气口和出气口，进气口与减压塔顶输出口连通；出气口与用于在脱硫装置的气路末端产生负压的设备连通。
上述方案中，它还包括碱性溶液储罐；吸收塔的外壁上还设有进液口、出液口；进液口与碱性溶液储罐连通；出液口设置在吸收塔的底部。
上述方案中，出液口通过两路管道分别与碱性溶液回收罐、进液口连通；管道上均装有阀门。
上述方案中，吸收塔设有两层或两层以上的填料床层，各填料床层上方均设有喷淋装置，喷淋装置与进液口连通。
上述方案中，底层填料床层的下部设有气体分布板。
上述方案中，用于在脱硫装置的气路末端产生负压的设备为燃烧炉或/和文丘里管。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明工艺步骤包括在脱硫设备的气路末端产生负压的步骤，通过负压为需脱硫的气体提供动力，无需加压设备，且由于气路末端的气体中的含硫量很低，不会对产生负压的设备造成腐蚀。
2、本发明工艺的气体温度在70℃以下，压力为700-860mmHg的条件下，对减压塔顶瓦斯气体中的H2S进行吸收，以达到脱硫的目的。
3、本发明装置的吸收塔内设有填料床层，填料床层上喷淋碱性溶液，瓦斯气体从填料床层的下方进入吸收塔，经填料床层后从填料床层的上方排出，瓦斯气体中的H2S被碱性溶液吸收，含有H2S的碱性溶液向下流，从填料床层下方的出液口排出。
4、填料床层为两层或两层以上，填料床层的数量可根据瓦斯气体中H2S的含量确定，保证H2S被充分吸收，使脱硫系统有足够的操作弹性，同时可保证该系统压降≤8mmHg，不会因压力上的波动对减压系统造成影响。
5、底层填料床层的下部设有气体分布板，确保了气体在塔内的均匀分布。
6、用于在脱硫装置的气路末端产生负压的设备为燃烧炉或文丘里管，设备成本低，运行费用小。
7、本发明工艺过程简单，系统运行可靠，投资低，操作费用少。
附图说明
图1为本发明装置的工艺流程示意图
图2为吸收塔的结构示意图
图1中的箭头方向为瓦斯气体和碱性溶液的流动方向。
具体实施方式
本发明减顶瓦斯常压脱硫工艺，它的步骤包括：将减压塔顶输出的瓦斯气体送入脱硫设备的步骤、在脱硫设备中对瓦斯气体进行脱硫的步骤、在脱硫设备的气路末端产生负压的步骤。其中，在脱硫设备中对瓦斯气体进行脱硫的步骤为用碱性溶液在脱硫设备中对H2S气体进行吸收的步骤。
上述脱硫设备中的温度为低于70℃、气路前端的压力为700-860mmHg。碱性溶液为：一乙醇胺或二乙醇胺或三乙醇胺或二异丙醇胺或甲基二乙醇胺或位阻胺。
如图1、2所示的本发明装置的实施例，它包括吸收塔1、用于在脱硫装置的气路末端产生负压的设备、碱性溶液储罐、碱性溶液回收罐，吸收塔1的外壁上设有进气口2、出气口4、进液口5、出液口6。进气口2与减压塔顶输出口连通。出气口4通过一条管路经用于在脱硫装置的气路末端产生负压的文丘里管与燃烧炉连通，同时出气口4通过另一条管路直接与用于在脱硫装置的气路末端产生负压的燃烧炉连通。进液口5与碱性溶液储罐连通；出液口6设置在吸收塔1的底部。出液口6通过两路管道分别与碱性溶液回收罐、进液口5连通；管道上均装有阀门。
如图2所示，吸收塔1内设有两层填料床层3，各填料床层3的上方设有用于将碱性溶液均匀喷淋到填料床层3上的喷淋装置7，喷淋装置7与进液口5连通；出气口4设置在填料床层3的上方的吸收塔1顶部，进气口2设置在填料床层3的下方，出液口6设置在填料床层3下方的吸收塔1底部。
底层填料床层3的下部设有气体分布板10。两填料床层3之间设有液体收集箱8；液体收集箱8通过管道9与最下层填料床层3的下方连通。
本发明装置实施例的气体和液体管道上均设置采样检测元件和流量监测元件F1。
本发明减顶瓦斯常压脱硫装置实施例的具体过程为：来自减压塔顶含H2S约30％的瓦斯气体温度约40℃，压力约720-830mmHg(常压)直接经吸收塔1的进气口2进入进料段，经过气体分布板10后进入第一层填料床层3，与来自喷淋装置7的碱性溶液在填料床层3的填料表面充分接触，吸收其中的H2S气体后进入下一段填料床层3与碱性溶液进一步接触，吸收其中残余的H2S气体。达到质量要求的减顶瓦斯气体含H2S≤1％，瓦斯气体从吸收塔1顶部经文丘里管送入燃烧炉或直接进入燃烧炉作为燃料烧掉。
来自碱性溶液储罐的新鲜碱性溶液，分别进入每段填料床层3的顶部，经过液相喷淋装置7均匀的喷淋至填料床层3，在填料床层3散堆或规整填料表面停留一定的时间后，上层填料床层3的碱性溶液流入液体收集箱8并经管道9自流入吸收塔1的底部，下层填料床层3的碱性溶液直接流入吸收塔1的底部。
与出液口6连通的管道上设有泵，泵抽出吸收塔底部的碱性溶液后，经过管道上的流量控制元件进行控制调节，经采样检测分析后，可根据碱性溶液情况和输出的瓦斯气体H2S含量，决定将吸收H2S后的碱性溶液继续作为循环吸收液使用，还是将碱性溶液送入碱性溶液回收罐进行再生和利用，再生后的碱性溶液再循环来作为本系统的新鲜吸收液，这样既节约了投资成本又减少了运行能耗。
本发明减顶瓦斯常压脱硫装置中，脱硫后的气体可直接送到燃烧炉，也可经文丘里管后再送到燃烧炉作为燃料烧掉，也可经文丘里管后再送到其它的设备中进行处理。
本发明减顶瓦斯常压脱硫装置中填料床层3也可为两层以上。

Claims (10)

1、减顶瓦斯常压脱硫工艺，其特征在于：它的步骤包括：将减压塔顶输出的瓦斯气体送入脱硫设备的步骤、在脱硫设备中对瓦斯气体进行脱硫的步骤、在脱硫设备的气路末端产生负压的步骤。
2、如权利要求1所述的工艺，其特征在于：在脱硫设备中对瓦斯气体进行脱硫的步骤为用碱性溶液在脱硫设备中对H2S气体进行吸收的步骤。
3、如权利要求2所述的工艺，其特征在于：脱硫设备中的温度为低于70℃、气路前端的压力为700-860mmHg。
4、如权利要求2所述的工艺，其特征在于：碱性溶液为：一乙醇胺或二乙醇胺或三乙醇胺或二异丙醇胺或甲基二乙醇胺或位阻胺。
5、减顶瓦斯常压脱硫装置，其特征在于：它包括吸收塔(1)、用于在脱硫装置的气路末端产生负压的设备，吸收塔(1)的外壁上设有进气口(2)和出气口(4)，进气口(2)与减压塔顶输出口连通；出气口(4)与用于在脱硫装置的气路末端产生负压的设备连通。
6、如权利要求5所述的装置，其特征在于：它还包括碱性溶液储罐；吸收塔(1)的外壁上还设有进液口(5)、出液口(6)；进液口(5)与碱性溶液储罐连通；出液口(6)设置在吸收塔(1)的底部。
7、如权利要求6所述的装置，其特征在于：出液口(6)通过两路管道分别与碱性溶液回收罐、进液口(5)连通；管道上均装有阀门。
8、如权利要求5所述的装置，其特征在于：吸收塔(1)设有两层或两层以上的填料床层(3)，各填料床层(3)上方均设有喷淋装置(7)，喷淋装置(7)与进液口(5)连通。
9、如权利要求8所述的装置，其特征在于：底层填料床层(3)的下部设有气体分布板(10)。
10、如权利要求5所述的装置，其特征在于：用于在脱硫装置的气路末端产生负压的设备为燃烧炉或/和文丘里管。
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