CN109266400A - 一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置，涉及焦炉煤气专用净化装置技术领域；净化室包括脱氨室和脱硫室，脱氨室和脱硫室通过透过层相隔离；透过层与脱硫室相邻的一侧设置有升降板，升降板上设置有浓度监测器；脱氨室和脱硫室各连接有一真空泵；脱氨室连接有蒸氨室，蒸氨室与脱硫室通过第一管路相连接，脱硫室通过第二管路与脱氨室相连接；本装置将焦炉气脱硫脱氨的两部分有机结合，通过透过层和升降板的装置实现净化过程自动控制，本装置将高效的脱硫装置与氨吸收装置相联合，组成高效，节能，低耗的新装置；对于含硫化氢量高而含氨量低的煤气净化具有可供最佳选择的方案。

Description

一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置
技术领域
本发明涉及焦炉煤气专用净化装置技术领域，尤其涉及一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置。
背景技术
焦化行业中焦炉煤气的净化通过以下步骤实现 ：煤气冷却、煤气脱萘、煤气除焦油、煤气脱硫、煤气脱氨、煤气脱苯以及煤气增压输送。
煤气脱硫工序有多种工艺实际应用，工艺分为三类，即湿式氧化法脱硫工艺、湿式吸收——解吸法脱硫工艺以及干法脱硫工艺 ；其中，湿式吸收——解吸法脱硫工艺因使用的吸收剂不同，又分为氨法（吸收剂为氨水，即氨水脱硫工艺）和碱法。脱氨工序有多种工艺实际应用，工艺分为三类，即水洗氨工艺、硫酸吸收工艺和磷酸吸收工艺。
采用以上所述的催化氧化法脱硫与硫铵生产相结合工艺，其优点是脱硫效率高，脱氨效率高。但该组合方式的缺点是硫铵生产成本高，而且产品市场受地区特点限制。另外，氨法脱硫要将煤气冷却到 30℃以下进行吸收操作，而脱硫操作后又要将煤气加热到65-70℃后进入硫铵生产装置。硫铵生产装置后，煤气温度上升。在进入吸苯塔前又要求将煤气进行终冷。因此，该工艺组合方式的能源利用不合理。能耗高是最大的缺点。
现有技术中，焦炉煤气净化的组合流程按工作压力分为：部分负压流程和全负压流程。所述煤气净化的部分负压流程的工序配置为：脱硫工序、脱氨工序和洗苯工序置于鼓风工序之后。全负压流程没有终冷工序。除氨硫循环洗涤工艺外，其它的各种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺没有在负压条件下的组合应用，没有完全意义上的全负压流程。现代焦化企业对煤气净化工艺要求是，具有高效，节能，低成本，高效益，短流程等优点。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，通过提供一种结构合理简单，且具有高效节能自动化的焦炉煤气净化装置。本发明是通过如下技术方案实现的。
一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置，包括净化装置壳体，所述的壳体内设置有净化室，所述的净化室包括脱氨室和脱硫室，所述的脱氨室和脱硫室通过透过层相隔离；所述的透过层与所述脱硫室相邻的一侧设置有升降板，所述的升降板上设置有浓度监测器，所述的浓度监测器与所述升降板的升降装置电连接；所述的透过层为多层透过膜；所述的脱硫室连接第一真空罐，所述的第一真空罐连接有第一真空泵；所述的脱氨室连接有第二真空罐，所述的第二真空罐连接有第二真空泵；所述的脱氨室连接有蒸氨室，所述的蒸氨室与脱硫室通过第一管路相连接，所述的脱硫室通过第二管路与脱氨室相连接。所述的透过膜为离子交换膜，所述的离子交换膜是用粒度为400目的离子交换树脂和成膜性高分子材料组成。
进一步的，所述的高分子成膜性高分子材料由聚氯乙烯、聚乙烯醇、氟橡胶组成。
进一步的，所述的脱氨室内采用水洗法脱氨，所述的脱氨室内设置有循环富氨水冷却器。
进一步的，所述的蒸氨室的出口端设置有浓氨气冷凝冷却器，所述的浓氨气冷凝冷却器与上设有浓氨水或浓氨气管路与所述的脱硫室相连通。
进一步的，所述的升降板为抗腐蚀材质。
进一步的，所述的脱氨室与所述透过层之间设置有浓缩池，所述的浓缩池与所述脱氨室之间通过第二升降板相隔离，所述的第二升降板上设置有第二浓度监测器，所述的第二浓度监测器与所述第二升降板的升降装置电连接。
含有硫化氢的焦炉气进入脱硫室后，经过吸收剂吸收生成的酸性液体逐渐在脱硫室内聚集，当达到一定浓度时，设置在升降板上的浓度监测器通过电信号将启动升降板升降开关，升降板抬起，酸性液体通过透过膜进入脱氨室，透过膜有浓缩液体的作用，透过层为多层选择透过性膜，这种膜为离子交换膜，有浓缩透过液体的作用，可有效促进其中的酸根离子进入到脱氨室并被浓缩，酸性液体在进入脱氨室后作为酸性母液用于吸收焦炉气中的氨，形成硫氨化合物，高浓度的酸性母液有效保证后续脱氨的高效充分进行。
进一步改进的，是在脱氨室增加了带有第二浓度监测器的第二升降板，经过浓缩的酸性母液当达到第二浓度检测器的预设浓度上限值时，与第二浓度检测器电连接的第二升降板上的升降器被触动，使第二升降板抬起，浓缩的酸性液体进入脱氨室，经过脱硫净化的气体通过第二管路随后进入脱氨室，被浓缩的酸性液体吸收；经过脱硫净化的气体在脱氨室中进行氨的脱除，随后进入蒸氨室进行后续的处理。
在整个净化吸收的过程中，通过脱硫室和脱氨室连接的真空泵，可分别控制脱硫室和脱氨室内的压力，通过同时开启或交替开启脱硫室与脱氨室的真空泵装置可提供多种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺在负压条件下的组合应用，以降低煤气净化装置能耗、简化煤气净化装置设备组成。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为。
本装置将焦炉气脱硫脱氨的两部分有机结合，通过透过层和升降板的装置实现净化过程自动控制，本装置将净化过程中形成的液体经过透过层浓缩，并结合升降板的设置，将脱硫与脱氨自动连接起来，使整个净化的工序更加顺畅和节能。
本装置通过调节脱氨室与脱硫室中的压力，实现多种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺也在负压条件下组合应用。可以减少煤气初冷工序冷却所需的循环冷却水及低温冷却水的用量，也减少煤气冷却设备的重量；同时减少了脱氨工序为保持生产中的水平衡而需加入净化水的消耗，相应减少了焦炉煤气净化单元附属的污水处理工序的污水处理量；不需消耗加热煤气所用蒸汽或其它热量。
本装置将高效的脱硫装置与氨吸收装置相联合，组成高效，节能，低耗的新装置。对于含硫化氢量高而含氨量低的煤气净化具有可供最佳选择的方案。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为壳体，2为脱氨室，3为脱硫室，4为透过层，5为升降板，6为浓度监测器，7为第一真空泵，8为蒸氨室，9为第一管路，10为第二管路，11为循环富氨水冷却器，12为浓氨气冷凝冷却器，13为浓缩池，14为第二升降板，15为第二浓度监测器，16为第二真空泵，17为第一真空罐，18为第二真空罐。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1所示，一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置，包括净化装置壳体1，壳体1内设置有净化室，净化室包括脱氨室2和脱硫室3，脱氨室2和脱硫室3通过透过层4相隔离；透过层4与脱硫室3相邻的一侧设置有升降板5，升降板5上设置有浓度监测器6，浓度监测器6与所述升降板5的升降装置电连接；透过层4为多层透过膜；脱硫室3连接第一真空罐17，第一真空罐17连接有第一真空泵7；脱氨室2连接有第二真空罐18，第二真空罐18连接有第二真空泵16；脱氨室2连接有蒸氨室8，蒸氨室8的出口端设置有浓氨气冷凝冷却器12，浓氨气冷凝冷却器12通过第一管路9与所述的脱硫室3相连通。脱硫室3通过第二管路10与脱氨室2相连接。脱氨室2内采用水洗法脱氨，脱氨室2内设置有循环富氨水冷却器11。脱氨室2与透过层4之间设置有浓缩池13，浓缩池13与脱氨室2之间通过第二升降板14相隔离，第二升降板14上设置有第二浓度监测器15，第二浓度监测器15与第二升降板14的升降装置电连接。透过膜为离子交换膜，所述的离子交换膜是用粒度为200目的离子交换树脂和聚氯乙烯、聚乙烯醇、氟橡胶组成。
设置浓度监测器6的上限浓度值为20g/L，含有硫化氢的焦炉气进入脱硫室3后，经过吸收剂吸收生成的酸性液体逐渐在脱硫室3内聚集，当酸性液体的浓度达到上限浓度值20g/L时，设置在升降板5上的浓度监测器6通过电信号启动升降板5的升降开关，升降板5的升降器被触动使得升降板5被抬起，酸性液体通过透过层4进入脱氨室2，透过层4为选择透过性膜，有浓缩液体的作用，使得酸性液体中的酸性分子穿过透过膜在浓缩池13中进行浓缩，保证后续脱氨的高效充分进行；经过浓缩的酸性液体当达到第二浓度检测器15的预设浓度上限值时，与第二浓度检测器15电连接的第二升降板14上的升降器被触动，使第二升降板14抬起，浓缩的酸性液体进入脱氨室2，经过脱硫净化的气体通过第二管路10随后进入脱氨室2，被浓缩的酸性液体吸收；经过脱硫净化的气体在脱氨室2中进行氨的脱除，随后进入蒸氨室8进行后续的处理。开启第一真空罐17连接的第一真空泵7在脱硫的环节可使脱硫室3形成负压；在脱氨的环节可将第二真空泵16开启使脱氨室2形成负压，从而使提供多种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺在负压条件下的组合应用，以降低煤气净化装置能耗、简化煤气净化装置设备组成。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (6)

1.一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置，其特征在于，包括净化装置壳体（1），所述的壳体（1）内设置有净化室，所述的净化室包括脱氨室（2）和脱硫室（3），所述的脱氨室（2）和脱硫室（3）通过透过层（4）相隔离；所述的透过层（4）与所述脱硫室（3）相邻的一侧设置有升降板（5），所述的升降板（5）上设置有浓度监测器（6），所述的浓度监测器（6）与所述升降板（5）的升降装置电连接；所述的透过层（4）为多层透过膜；所述的脱硫室（3）连接第一真空罐（17），所述的第一真空罐（17）连接有第一真空泵（7）；所述的脱氨室（2）连接有第二真空罐（18），所述的第二真空罐（18）连接有第二真空泵（16）；所述的脱氨室（2）连接有蒸氨室（8），所述的蒸氨室（8）与脱硫室（3）通过第一管路（9）相连接，所述的脱硫室（3）通过第二管路（10）与脱氨室（2）相连接；
所述的透过膜为离子交换膜，所述的离子交换膜是用粒度为400目的离子交换树脂和成膜性高分子材料组成。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置，其特征在于，所述的高分子成膜性高分子材料由聚氯乙烯、聚乙烯醇、氟橡胶组成。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置，其特征在于，所述的脱氨室（2）内采用水洗法脱氨，所述的脱氨室（2）内设置有循环富氨水冷却器（11）。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置，其特征在于，所述的蒸氨室（8）的出口端设置有浓氨气冷凝冷却器（12），所述的浓氨气冷凝冷却器（12）通过第一管路（9）与所述的脱硫室（3）相连通。
5.根据权利要求1所述的一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置，其特征在于，所述的升降板（5）为抗腐蚀材质。
6.根据权利要求1所述的一种焦炉气负压低温脱硫脱氨一体化装置，其特征在于，所述的脱氨室（2）与所述透过层（4）之间设置有浓缩池（13），所述的浓缩池（13）与所述脱氨室（2）之间通过第二升降板（14）相隔离，所述的第二升降板（14）上设置有第二浓度监测器（15），所述的第二浓度监测器（15）与所述第二升降板（14）的升降装置电连接。
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