CN209741081U - 对粗煤气进行预处理的脱氧、预脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种对粗煤气进行预处理的脱氧、预脱硫装置，所述装置包括通过管线依次连通的换热器1、脱氧槽2和有机硫水解槽3和余热回收器4；其中，所述脱氧槽2包含第一吸附剂填装层21和脱氧剂填装层22；所述有机硫水解槽3包含第二吸附剂填装层31和有机硫水解剂填装层32；所述装置还包括用于将预处理后的粗煤气引入后续净化系统的粗煤气输出管线5和用于引入气化的粗煤气的粗煤气输入管线7。通过本实用新型的装置净化粗煤，脱氧率达到99％以上，防止催化剂中毒，提高催化剂使用年限，减少后系统设备的腐蚀；有机硫转化率达到90％，解决有机硫处理问题。减少环境污染问题。
Description
技术领域
本实用新型属于煤制乙醇、煤制乙二醇技术领域，涉及一种对粗煤气预处理的装置，具体涉及一种对粗煤气脱氧、预脱硫装置。
背景技术
目前煤制乙二醇等项目，气化炉气化产生的粗煤气，一般含有对DMO 合成催化剂有毒的氧、有机硫等物质。而且还含有一定量的尘、油等杂质。目前的煤制乙二醇等煤化工装置，对上述有毒物质的脱除设计并不完善或没有设计。煤气中COS含量高，有机硫在高水气比条件下的转化水解难度大，COS等有机硫含量高，对硫脱除产生影响。同时影响环境，造成后续的处理难度大。没有采用脱氧、和有机硫预处理装置气化的原料气中含有氧气，浓度约0.2％-0.3％，会使后系统合成催化剂中毒，随着开工时间的增加，甲醇吸收效率逐渐降低，系统负荷加不上去。同时腐蚀后续净化、合成设备。由于氧的存在，增加了能耗。具体地，上述问题可以归纳为以下三个方面：
1、粗煤气中含0.2％-0.4％的O2，不经O2脱除，对后续DMO合成催化剂有毒害作用，会使催化剂中毒，使产率极剧下降，减少催化剂使用寿命。同时由于氧的存在，对后续脱硫、合成装置设备产生腐蚀。氧又消耗有效气氢气，生成水，同时使催化剂催化温度升高，增加了能耗。
2、在脱硫工艺中，有机硫较无机硫更难脱除，有机硫的存在，加大后续脱硫工艺的脱除难度，对催化剂有毒害作用。而且含有的有机硫(主要是 COS)，使得排放气污染环境。
3、发生炉产粗煤气中含粉尘、油等杂质脱除达不到要求，污染后续净化系统，含量高的有的发生设备堵塞。
现有运行煤制化工项目，如煤加压气化制天然气利用乙二醇、甲醇调峰等项目不同程度的存在上述问题。如能够解决，不但能够解决对催化剂的毒害，而且能减少大量运行费用，还能延长整个系统的运行时间，意义相当重大。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是针对现有技术所存在的缺点，提供一种用于在煤制化工设备中对粗煤气进行预处理装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
本实用新型提供了一种对粗煤气进行预处理的脱氧、预脱硫装置，所述装置包括通过管线依次连通的换热器1、脱氧槽2和有机硫水解槽3和余热回收器4；
其中，所述脱氧槽2包含第一吸附剂填装层21和脱氧剂填装层22；
所述有机硫水解槽3包含第二吸附剂填装层31和有机硫水解剂填装层32；
所述装置还包括用于将预处理后的粗煤气引入后续净化系统的粗煤气输出管线5和用于引入气化的粗煤气的粗煤气输入管线7。
本实用新型中，气化来的粗煤气首先进入换热器1换热，以提高进入脱氧槽与有机硫水解槽的粗煤气温度，该温度要高于粗煤气的露点温度，升温到高于露点20℃以上后，将粗煤气从换热器输送至脱氧槽，所述脱氧槽内部填装吸附剂和脱氧剂，实现对粗煤气中氧和部分尘、油的脱除。然后将粗煤气输送至有机硫水解槽，所述有机硫水解槽内部填装吸附剂和有机硫水解剂，实现对COS的转化处理，在水解槽内将有机硫转化为无机硫。
根据本实用新型提供的装置，其中，所述换热器1为气气换热器；
根据本实用新型提供的装置，其中，所述余热回收器4可以使用低锅水回收余热，并且连通用于输送低锅水的低锅水输送管线8。
根据本实用新型提供的装置，其中，所述余热回收器4使用低锅水回收余热并生成低压蒸汽，所述装置连通用于输送低压蒸汽的第一蒸汽输送管线6。
根据本实用新型提供的装置，其中，所述装置还包括第二蒸汽输送管线9和空气输送管线10，所述管线用于输送空气和水蒸汽至脱氧槽2和有机硫水解槽3，使其中的脱氧剂和有机硫水解剂再生。
根据本实用新型提供的装置，其中，所述装置还包括副线切除系统，所述副线切除系统包括用于切除脱氧槽2的第一副线切除管线33和用于切除有机硫水解槽3的第二副线切除管线34。副线切除系统用于在对粗煤气进行预处理的过程中阻力升高时，切除系统，以减少停车次数。
根据本实用新型提供的装置，其中，脱氧槽内吸附剂、脱氧剂、有机硫水解剂的装填数量、技术要求和使用要求，根据处理量来确定。与现有技术相比，本实用新型提供的脱氧、预脱硫水解装置具有以下优势：
1)本实用新型提供的脱氧、预脱硫水解装置在脱氧槽和有机硫水解槽中装填吸附剂，进行干法除尘、油等杂质，既保护脱氧剂和有机硫水解剂，又能除去粗煤气气中含有的尘、油等杂质，达到净化粗煤气的需要，满足后系统工艺要求，进一步减少了对以后系统中净化脱硫剂的影响；，减少了废水生成，环保节能
2)本实用新型提供的脱氧、预脱硫水解装置中的脱氧剂能脱除微量的氧等毒物，脱氧率达到99％以上，保护后系统DMO合成催化剂不受氧的侵害，减少催化剂温升，使催化剂正常发挥催化活性。延长催化剂使用寿命。同时减少设备由于氧的存在造成设备腐蚀。避免了由于氧的存在，在一定条件下消耗煤气中的氢生成水，消耗有效气，达到节能目的。
3)本实用新型提供的脱氧、预脱硫水解装置中的预脱硫装置，装填的有机硫水解剂能在高水气比，高压条件下将难脱除的有机硫转化成易脱除的无机硫，有机硫转化率达到90％，减少环境污染问题。
4)本实用新型提供的脱氧、预脱硫水解装置对脱氧槽、有机硫水解槽使用再生流程，并能够设立副线，能够在该流程阻力升高时，切出系统，减少停车次数，优化操作。
另外，我国能源消费结构的特点，决定我国必须发展煤化工产业来优化能源结构。目前，我国已经先后建设了几十套大型煤化工项目，包括大唐内蒙古克什克腾旗煤制天然气项目、新疆广汇合成甲醇项目、国电合成氨-尿素项目、山西天脊集团煤化工项目、新疆庆华煤化工项目等。本实用新型涉及煤制乙二醇等煤化工项目的粗煤气净化领域，是对现有的净化工艺的重新设计。解决了高压、高水气比条件下原煤制乙二醇项目工艺当中存在的脱氧、脱除有机硫难等一系列问题。通过脱氧、预脱硫装置，解决了上述问题，意义重大。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施方案，其中：
图1显示了本实用新型装置的一种实施方案的结构示意图；
图2显示了本实用新型装置的另一种实施方案的结构示意图；
其中，1-换热器，2-脱氧槽，21-第一吸附剂填装层，22-脱氧剂填装层，3-有机硫水解槽，31-第二吸附剂填装层，32-有机硫水解剂填装层，4-余热回收器，5-粗煤气输出管线，6-第一蒸汽输送管线，7-粗煤气输入管线， 8-低锅水输送管线，9-第二蒸汽输送管线，10-空气输送管线，33-第一副线切除管线，34-第二副线切除管线。
具体实施方式
实施例1
图1显示了本实用新型的粗煤气预处理的脱氧、预脱硫装置。
如图1所示，所述装置包括通过管线依次连通的换热器1、脱氧槽2 和有机硫水解槽3和余热回收器4；其中，所述脱氧槽2包含第一吸附剂填装层21和脱氧剂填装层22；所述有机硫水解槽3包含第二吸附剂填装层31和有机硫水解剂填装层32；所述装置还包括用于将预处理后的粗煤气引入后续净化系统的粗煤气输出管线5和用于引入气化的粗煤气的粗煤气输入管线7。
气化来的粗煤气首先进入换热器1换热，以提高进入脱氧槽与有机硫水解槽的粗煤气温度，该温度要高于粗煤气的露点温度，升温到高于露点 20℃以上后，将粗煤气从换热器输送至脱氧槽2，所述脱氧槽内部填装吸附剂和脱氧剂，实现对粗煤气中氧和部分尘、油的脱除。然后将粗煤气输送至有机硫水解槽3，所述有机硫水解槽内部填装吸附剂和有机硫水解剂，实现对COS的转化处理，在水解槽内将有机硫转化为无机硫，进一步地，将粗煤气通过余热回收器4，所述余热回收器4使用低锅水，并通过第一蒸汽输送管线6输出低压蒸汽。
如图1所示，所述装置还包括第二蒸汽输送管线9和空气输送管线10，所述管线用于输送空气和水蒸汽至脱氧槽2和有机硫水解槽3，使其中的脱氧剂和有机硫水解剂再生。
在本实施例中，处理230000Nm3/h碎煤加压气化炉粗煤气。在脱氧槽、和有机硫水解槽中装填的吸附剂、脱氧剂、有机硫水解剂参考数值如下表 1所示：
表1
通过本实用新型的装置净化粗煤，脱氧率达到99％以上，防止催化剂中毒，提高催化剂使用年限，减少后系统设备的腐蚀；有机硫转化率达到 90％，解决有机硫处理问题。减少环境污染问题。
实施例2
图2显示了本实用新型的粗煤气预处理的脱氧、预脱硫装置，其包括实施例1装置的各部件。除此之外，该装置还具有以下部件。
用于切除脱氧槽2的第一副线切除管线33和用于切除有机硫水解槽3 的第二副线切除管线34，所述副线切除系统用于在对粗煤气进行预处理的过程中阻力升高时，例如在脱氧剂和有机硫水解剂再生时切除系统，以减少停车次数。
尽管本实用新型已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本实用新型的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本实用新型不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。
Claims (5)
1.一种对粗煤气进行预处理的脱氧、预脱硫装置，所述装置包括通过管线依次连通的换热器(1)、脱氧槽(2)和有机硫水解槽(3)和余热回收器(4)；
其中，所述脱氧槽(2)包含第一吸附剂填装层(21)和脱氧剂填装层(22)；
所述有机硫水解槽(3)包含第二吸附剂填装层(31)和有机硫水解剂填装层(32)；
所述装置还包括用于将预处理后的粗煤气引入后续净化系统的粗煤气输出管线(5)和用于引入气化的粗煤气的粗煤气输入管线(7)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换热器(1)为气气换热器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述余热回收器(4)分别连通用于输送低锅水的低锅水输送管线(8)和用于输出低压蒸汽的第一蒸汽输送管线(6)。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二蒸汽输送管线(9)和空气输送管线(10)，所述管线用于输送空气和水蒸汽至脱氧槽(2)和有机硫水解槽(3)。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括副线切除系统，所述副线切除系统包括第一副线切除管线(33)和第二副线切除管线(34)。
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