CN206424761U - 脱硫装置与脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种脱硫装置与脱硫系统，属于脱硫技术领域。一种脱硫装置，用于对原料气进行脱硫处理。脱硫装置包括：依次连接并形成用于运输原料气的流体通道的粗脱硫组件、精脱硫组件以及第一换热器。粗脱硫组件位于流体通道的上游端，精脱硫组件位于流体通道的下游端。粗脱硫组件包括依次连接的第一粗脱硫塔、第二粗脱硫塔。精脱硫组件包括依次连接的第一精脱硫塔、第二精脱硫塔。第一换热器设置于第二粗脱硫塔与第一精脱硫塔之间。该脱硫装置能使得原料气充分脱硫，进而提高产品气质量与脱硫效率。一种脱硫系统，利用了该脱硫装置，使得原料气经过脱硫系统后被充分脱硫，提高了脱硫作业的效率。

Description

脱硫装置与脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及脱硫技术领域，具体而言，涉及一种脱硫装置与脱硫系统。

背景技术

天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，也有少量出于煤层。它是优质燃料和化工原料，影响着社会经济的发展。然而天然气的处理过程中会排除大量的二氧化硫等危害环境、身体的气体影响着社会的进一步发展，因此消减二氧化硫排放量和排放达标已经危害天然气使用行业的关键因素。

原料气脱硫技术，从20世纪初至今已经有100年的历史。世界上第一台原料气脱硫设备是在1930年建成的，它被应用在英国伦敦的电厂锅炉上。当时这个设备采用河水作为脱硫剂。自60年代起，一些工业化国家相继制定了严格的法律法规，限制燃烧过程中二氧化硫等污染物的排放。这一措施极大地促进了脱硫技术的发展。进入70年代后，脱硫的研究工作开始由实验室阶段转向大规模应用阶段。发展至今脱硫工艺很多，大约有200多种。这些技术概括起来可以分为三类，即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫(原料气脱硫)。目前应用广泛的燃烧中脱硫技术是型煤固硫技术和循环硫化床脱硫技术。燃烧后脱硫技术即原料气脱硫技术是目前控制二氧化硫排放最有效和应用最广泛的技术。

目前的原料气脱硫装置技术已经相对成熟，但是原料气在脱硫塔内无法进行充分的脱硫问题仍然困扰着行业的技术人员。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种脱硫装置，使得原料气充分脱硫，进而提高产品气质量与脱硫效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种脱硫系统，采用了脱硫装置，使得原料气经过脱硫系统后被充分脱硫，提高了脱硫作业的效率，增加了产品气的质量。

本实用新型是这样实现的：

一种脱硫装置，用于对原料气进行脱硫处理。脱硫装置包括：依次连接并形成用于运输原料气的流体通道的粗脱硫组件、精脱硫组件以及第一换热器。粗脱硫组件位于流体通道的上游端，精脱硫组件位于流体通道的下游端。粗脱硫组件包括依次连接的第一粗脱硫塔、第二粗脱硫塔。精脱硫组件包括依次连接的第一精脱硫塔、第二精脱硫塔。第一换热器设置于第二粗脱硫塔与第一精脱硫塔之间。

优选地，脱硫装置还包括用于检测第一换热器输出的原料气温度的温度检测仪。

优选地，脱硫装置还包括匹配连接至第一换热器的温度调节阀。

优选地，脱硫装置还包括用于调节由第一换热器输送至第一精脱硫塔的流体流量的流量控制阀，流量控制阀连接至第一精脱硫塔。

优选地，第一粗脱硫塔的塔底设置有第一进气口、塔顶设置有第一出气口；第二粗脱硫塔的塔底设置有第二进气口、塔顶设置有第二出气口。

优选地，第一精脱硫塔的塔底设置有第三出气口、塔顶设置有第三进气口；第二精脱硫塔的塔底设置有第四出气口、塔顶设置有第四进气口。

一种脱硫系统，包括脱硫装置。

优选地，脱硫系统还包括连接至第一粗脱硫塔的第二换热器，第二换热器被配置为在将原料气输入第一粗脱硫塔之前对原料气进行加热。

优选地，第二换热器与第一粗脱硫塔之间还设置有依次连接的重力分离器、三相分离器、预过滤器、聚结器。

优选地，脱硫系统还包括温度传感器，温度传感器设置于聚结器与第一粗脱硫塔之间。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供了一种脱硫装置与脱硫系统。提供的脱硫装置包括精脱硫组件、粗脱硫组件、以及第一换热器。第一换热器设置于粗脱硫组件与精脱硫组件之间，对从粗脱硫组件输出的原料气进行加热，使之温度升高，高温的原料气进入精脱硫系统后，脱硫更充分，最后输出的产品气质量更高，相应地脱硫效率也更高。提供的脱硫系统，采用了脱硫装置，使得原料气经过脱硫系统后被充分脱硫，提高了脱硫作业的效率，增加了产品气的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的脱硫装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的带有温度检测仪、温度调节阀的脱硫装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的带有温度检测仪、温度调节阀以及流量控制阀的脱硫装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的脱硫系统的流程示意图。

图标：100-脱硫装置；200-脱硫系统；101-粗脱硫组件；103-精脱硫组件；105-第一换热器；107-第一粗脱硫塔；109-第二粗脱硫塔；111-第一精脱硫塔；113-第二精脱硫塔；115-温度检测仪；117-温度调节阀；119-流量控制阀；121-第一塔本体；123-第二塔本体；125-第三塔本体；127-第四塔本体；129-第一进气口；131-第二进气口；133-第三进气口；135-第四进气口；137-第一出气口；139-第二出气口；141-第三出气口；143-第四出气口；145-第二换热器；147-重力分离器；149-三相分离器；151-预过滤器；153-聚结器；155-温度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实施例提供了一种脱硫装置100，参阅图1，脱硫装置100包括粗脱硫组件101、精脱硫组件103、第一换热器105。粗脱硫组件101与精脱硫组件103依次连接。第一换热器105设置于粗脱硫组件101与精脱硫组件103之间。

具体地，粗脱硫组件101与精脱硫组件103连接形成用于运输原料气的流体通道。粗脱硫组件101位于流体通道的上游端，上游端为原料气输入整个脱硫装置100的进气端，精脱硫组件103位于流体通道的下游端，下游端为原料气输出整个脱硫装置100的出气端。原料气由上游端到下游端完成充分脱硫。

在本实施例中，请再次参阅图1，粗脱硫组件101包括依次连接的一个第一粗脱硫塔107、一个第二粗脱硫塔109。当然，在本实用新型的其他实施例中，根据不同需求，粗脱硫组件101可设置多个第一粗脱硫塔107与多个第二粗脱硫塔109，本实用新型不做限定。

具体地，第一粗脱硫塔107包括第一塔本体121。第一塔本体121开设有第一进气口129与第一出气口137。并且，第一进气口129位于第一塔本体121的塔底，第一出气口137位于第一塔本体121的塔顶。由于被脱硫的原料气进入第一粗脱硫塔107时质量较轻，易于往上游走，因此有待进行脱硫处理的原料气从第一粗脱硫塔107的第一塔本体121的塔底进入，利用自身往上游走的能力，与第一粗脱硫塔107内的脱硫剂充分接触，完成第一次脱硫。

具体地，第二粗脱硫塔109包括第二塔本体123。第二塔本体123开设有第二进气口131与第二出气口139。与第一粗脱硫塔107原理相同，第二进气口131位于第二塔本体123的塔底，第二出气口139位于第二塔本体123的塔顶。经过第一粗脱硫塔107后溢出的原料气虽然温度得到了升高，但仍然具有较大的向上运动的趋势，因此被脱硫的原料气从第二粗脱硫塔109的第二塔本体123的塔底进入，利用自身往上游走的趋势，与第二粗脱硫塔109内的脱硫剂充分接触，完成第二次脱硫。

在本实施例中，请再次参阅图1，精脱硫组件103包括依次连接的一个第一精脱硫塔111、一个第二精脱硫塔113。当然，在本实用新型的其他实施例中，根据不同需求，精脱硫组件103可设置多个第一精脱硫塔111与多个第二精脱硫塔113，本实用新型不做限定。

第一精脱硫塔111用于净化从第二粗脱硫塔109内输出的原料气。第一精脱硫塔111包括第三塔本体125。第三塔本体125开设有第三进气口133与第三出气口141。从第二粗脱硫塔109输出的原料气经过两次放热反应后由气态转变为气液混合态，质量较大，具有较大的向下游走的趋势。因此第三进气口133设置于第三塔本体125的塔顶，第三出气口141设置于第三塔本体125的塔底。原料气从第二粗脱硫塔109输出后，利用自身向下游走的趋势，自上而下通过第一精脱硫塔111，与第一精脱硫塔111内的脱硫剂充分接触，完成第三次脱硫。

第二精脱硫塔113用于净化从第一精脱硫塔111内输出的原料气。第二精脱硫塔113包括第四塔本体127。第四塔本体127开设有第四进气口135、第四出气口143。由于从第一精脱硫塔111内输出的原料气已经经过三次脱硫反应，大量的原料气被液化，整体质量较大，具有较大的向下游走的趋势。因此，第四进气口135设置于第四塔本体127的塔顶，第四出气口143设置于第四塔本体127的塔底。原料气从第一精脱硫塔111输出后，利用自身向下游走的趋势，自上而下通过第二精脱硫塔113，与第二精脱硫塔113内的脱硫剂充分接触，完成第四次脱硫。

在本实施例中，请再次参阅图1，第一换热器105个数为一个，并且第一换热器105连接在粗脱硫组件101的第二粗脱硫塔109与精脱硫组件103的第一精脱硫塔111之间。第一换热器105对从第二粗脱硫塔109内输出的原料气进行加热，使得加热后的原料气的温度具有更高的可控性，便于精脱硫组件103进行后续的脱硫处理。例如，本实施例中，第一换热器105对从第二粗脱硫塔109内输出的原料气加热至350℃，被加热至高温的原料气进入第一精脱硫塔111后与硫化氢进行的脱硫反应更加充分，反应生成的副产物较少，提高了脱硫作业的效率。当然，在本实用新型的其他实施例中，可以根据需求，设置多个第一换热器105，也可以根据不同的反应条件，设置不同的反应温度，本实用新型不做限定。

在本实施例中，参阅图2，脱硫装置100还可以根据需求设置温度检测仪115。温度检测仪115对从第一换热器105输出的原料气的温度信号进行采集、显示、控制、远传等处理。检测从第一换热器105输出的原料气的温度是否达到350℃，当不足此温度时，应该进行相应调整，避免影响脱硫效果。作为优选地方案，参阅图2，脱硫装置100还可以设置与第一换热器105匹配的温度调节阀117，利用温度调节阀117的调节作用，直接对原料气的温度实行自动调节和控制。并且，温度调节阀117的结构简单，操作方便，选用调温范围广、响应时间快、密封性能可靠，并可在运行中进行调节。当第一换热器105加热温度不足350℃时，温度调节阀117能自动调节温度，保证脱硫作业的高效率进行。并且，温度调节阀117与温度检测仪115配合使用时，温度检测仪115对输出的原料气的温度进行第二次检验，也相应保证了原料气达到所设定的需要温度，消除温度未达标对脱硫反应带来的负面影响。

在本实施例中，参阅图3，脱硫装置100还可以根据需求设置流量控制阀119，流量控制阀119用于调节并控制由第一换热器105输送至第一精脱硫塔111的流体流量。流量控制阀119能保证流体的流量始终为定值或确定的数值范围，避免由于原料气流量波动造成的原料气与脱硫剂之间的接触不充分，从而引起的脱硫不充分等现象。

本实施例提供了一种脱硫系统200，参阅图4，脱硫系统200包括脱硫装置100。

在本实施例中，脱硫系统200还可以根据需求设置一个第二换热器145，第二换热器145能在原料气输入第一粗脱硫塔107之前，对原料气进行加热，使得原料气进入第一粗脱硫塔107时，与第一粗脱硫塔107内的脱硫剂反应的副产物减少。并且，使得第一换热器105的工作负担减小，第一换热器105可以从一个较高温度加热至350℃，而不需要从较低温度直接加热至350℃的高温，也相应减少了加热时间，提高了作业效率。作为优选地方案，请再次参阅图4，脱硫系统200还可以设置依次连接的重力分离器147、三相分离器149、预过滤器151、聚结器153。原料气依次流经重力分离器147、三相分离器149后被分离成气、液、固三态的混合物，然后经过预过滤器151的过滤掉大颗粒固态杂质，再经聚结器153将气相与液相分离，同时过滤掉小颗粒固体杂质，完全除杂后的气态混合物进入脱硫装置100进行脱硫处理，减少了不必要的副产物，有助于脱硫作业充分进行。当然，在本实用新型的其他实施例中，根据不同需求，第二换热器145个数可以为多个，本实用新型不做限定。

在本实施例中，请再次参阅图4，脱硫系统200还可以根据需求设置温度传感器155。温度传感器155设置于聚结器153与第一粗脱硫塔107之间，对即将输入第一粗脱硫塔107的原料气的温度进行测量，并将测量后的温度信号输出。根据温度传感器155输出的温度信号，检验进入第一粗脱硫塔107的原料气温度是否达到需要温度，若低于反应所需温度，则相应调节第二换热器145对原料气进行再次加热，避免由于温度不足而引发的脱硫副反应。

本实施例中，重力分离器147、三相分离器149、预过滤器151、聚结器153均可从市面购买，本实施例不对其具体结构作详实阐述。并且，在本实用新型的其他实施例中，第一换热器105、第二换热器145、温度传感器155、温度检测仪115、温度调节阀117均可使用能提供相同作用的其他仪器替代，本实用新型不做限定。

请参阅图1至图4，本实施例提供的脱硫装置100与脱硫系统200的工作原理为：进行脱硫作业时，原料气通过第二换热器145加热到第一次脱硫反应温度后，被依次输送至重力分离器147、三相分离器149进行气、液、固三相分离。分离完成后的混合物依次经过预过滤器151、聚结器153进行除杂。通过温度传感器155进行温度的测量除杂完成后的原料气的温度，温度信号显示达标后，将其输入脱硫装置100进行脱硫作业。首先，原料气通过粗脱硫组件101自下而上进行两次粗脱硫作业。其次，经过第一换热器105加热至精脱硫反应所需的高温。并同时通过与第一换热器105匹配的温度检测仪115与温度调节阀117对输出的原料气温度进行监测与控制。然后，温度达标后的原料气，进入精脱硫组件103自上而下进行两次精脱硫作业。最后，经过四次脱硫后，被充分脱硫的原料气从第二精脱硫塔113输出。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脱硫装置，用于对原料气进行脱硫处理，其特征在于，所述脱硫装置包括：依次连接并形成用于运输所述原料气的流体通道的粗脱硫组件、精脱硫组件以及第一换热器；所述粗脱硫组件位于所述流体通道的上游端，所述精脱硫组件位于所述流体通道的下游端，所述粗脱硫组件包括依次连接的第一粗脱硫塔、第二粗脱硫塔；所述精脱硫组件包括依次连接的第一精脱硫塔、第二精脱硫塔；所述第一换热器设置于所述第二粗脱硫塔与所述第一精脱硫塔之间。

2.根据权利要求1所述的脱硫装置，其特征在于，所述脱硫装置还包括用于检测所述第一换热器输出的所述原料气温度的温度检测仪。

3.根据权利要求2所述的脱硫装置，其特征在于，所述脱硫装置还包括匹配连接至所述第一换热器的温度调节阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的脱硫装置，其特征在于，所述脱硫装置还包括用于调节由所述第一换热器输送至所述第一精脱硫塔的流体流量的流量控制阀，所述流量控制阀连接至所述第一精脱硫塔。

5.根据权利要求1所述的脱硫装置，其特征在于，所述第一粗脱硫塔的塔底设置有第一进气口、塔顶设置有第一出气口；所述第二粗脱硫塔的塔底设置有第二进气口、塔顶设置有第二出气口。

6.根据权利要求1所述的脱硫装置，其特征在于，所述第一精脱硫塔的塔底设置有第三出气口、塔顶设置有第三进气口；所述第二精脱硫塔的塔底设置有第四出气口、塔顶设置有第四进气口。

7.一种脱硫系统，其特征在于，所述脱硫系统包括权利要求1至6中任一项所述的脱硫装置。

8.根据权利要求7所述的脱硫系统，其特征在于，所述脱硫系统还包括连接至所述第一粗脱硫塔的第二换热器，所述第二换热器被配置为在将所述原料气输入所述第一粗脱硫塔之前对所述原料气进行加热。

9.根据权利要求8所述的脱硫系统，其特征在于，所述第二换热器与所述第一粗脱硫塔之间还设置有依次连接的重力分离器、三相分离器、预过滤器、聚结器。

10.根据权利要求9所述的脱硫系统，其特征在于，所述脱硫系统还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述聚结器与所述第一粗脱硫塔之间。