CN210097690U

CN210097690U - 加氢催化剂在线硫化系统

Info

Publication number: CN210097690U
Application number: CN201920708609.2U
Authority: CN
Inventors: 王磊; 卢燊; 李静波; 吴新龙
Original assignee: Shanxi High-Carbon Energy Low-Carbon Research And Design Institute Ltd
Current assignee: Shanxi High-Carbon Energy Low-Carbon Research And Design Institute Ltd
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2029-05-17

Abstract

本实用新型公开了一种加氢催化剂在线硫化系统，包括预加氢反应器A（1a）、预加氢反应器B（1b）、一级加氢反应器（2）、一级脱硫反应器3、二级加氢反应器4、二级脱硫反应器5，一级加氢反应器2、一级脱硫反应器3、二级加氢反应器4、二级脱硫反应器5依次通过管路串联连接；预加氢反应器A（1a）、预加氢反应器B（1b）并联后的入口通入焦炉煤气，所述预加氢反应器A（1a）、预加氢反应器B（1b）并联后的出口通过管路与一级加氢反应器2的入口连接；一级脱硫反应器3的出口并接放空管路，预加氢反应器B（1b）的出口增加管路连接二级加氢反应器（4）的入口。本实用新型设计合理，具有很好的实际应用价值。

Description

加氢催化剂在线硫化系统

技术领域

本实用新型属于焦炉煤气净化领域，具体为一种加氢催化剂在线硫化系统，可应用于以焦炉煤气原料制取甲烷、甲醇、烯烃等现代煤化工领域焦炉煤气的深度净化脱硫工序。

背景技术

我国是世界上第一大焦炭生产国，2017年我国产量约为4.6亿吨，焦炭产量占全球总产量的60%左右，并副产数量巨大的焦炉气。一般情况，每吨焦炭副产约380m³的焦炉气，所以有效、充分利用焦炉气资源，是实现节能减排、发展循环经济的重要内容之一。

焦炉气中的CH₄、CO、CO₂、C²⁺含量近40%，氢含量55%左右，将焦炉煤气中的 CO、CO₂、H₂转化为CH₄，CH₃OH以及烯烃等高附加值化学品，是现代煤化工的主要方向之一，也是焦炉气综合高效利用的重要途径。

焦炉煤气在合成反应之前需要进行深度净化，其中全硫（无机硫、有机硫）的脱除是深度净化的关键工艺环节。传统焦炉煤气的深度净化脱硫包括无机硫（硫化氢）和有机硫（噻吩、羰基硫、二硫化碳）的脱除，有机硫的脱除需要先将有机硫通过催化加氢反应，生成无机硫，再用氧化锌进行脱硫。加氢反应如下：

1、噻吩加氢：C₄H₄S+4H₂===C₄H10+H₂S

2、羰基硫加氢：COS+H₂===CO+H₂S

3、二硫化碳加氢：CS₂+4H₂===CH₄+2H₂S

而催化加氢过流工序的工艺流程一般为预加氢反应-一级加氢反应-一级脱硫反应-二级加氢反应-二级脱硫反应串联使用（系统如图1所示），原料气中的有机硫在三级催化加氢反应器中，有机硫转化为无机硫，再通过两级脱硫塔，将其中的硫化氢脱除。加氢反应的催化剂为铁钼和钴钼催化剂，采购回来的新催化剂为氧化态，氧化态的催化剂加氢活性和热稳定性都比较差，需用在原料气中掺入一定二硫化碳对催化剂进行硫化后才能使用。如果该工序相应设备始终处于串联状态，硫化反应必须系统停车才能进行，既造成了气量的浪费（减少产量），也增加了开车费用。

发明内容

本实用新型目的是对现有焦炉煤气的净化脱硫系统进行改进，解决煤化工领域焦炉煤气的深度净化脱硫工序加氢催化剂硫化过程中，整个系统必须停车的问题。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种加氢催化剂在线硫化系统，包括预加氢反应器A、预加氢反应器B、一级加氢反应器、一级脱硫反应器、二级加氢反应器、二级脱硫反应器，所述一级加氢反应器、一级脱硫反应器、二级加氢反应器、二级脱硫反应器依次通过管路串联连接；所述预加氢反应器A、预加氢反应器B并联后的入口通入焦炉煤气，所述预加氢反应器A、预加氢反应器B并联后的出口通过管路与一级加氢反应器的入口连接；所述一级脱硫反应器的出口并接放空管路，所述预加氢反应器B的出口增加管路连接二级加氢反应器的入口。

焦炉煤气的深度净化脱硫工序工艺流程一般为预加氢-一级加氢-一级脱硫-二级加氢-二级脱硫串联使用，硫化反应必须系统停车才能进行，既造成了气量的浪费（减少产量），也增加了开车费用。对现有焦炉煤气的净化脱硫系统经过改造，采用两个预加氢反应器，预加氢反应器A或者预加氢反应器B与一级加氢反应器、一级脱硫反应器配单塔硫化管线，预加氢反应器B或者预加氢反应器A和二级加氢反应器、二级脱硫反应器使用了新配的单塔脱硫管线，通过管线连接改造与阀门的切换，实现（预加氢反应器A、一级加氢反应器）和（预加氢反应器B、二级加氢反应器）两条线路相对分离和独立运行，一条线路正常生产，另一条线路在线硫化，实现边生产边进行在线硫化，使用效果良好。

本实用新型设计合理，具有很好的实际应用价值。

附图说明

图1表示现有焦炉煤气的净化脱硫系统。

图2表示本实用新型所述的加氢催化剂在线硫化系统。

图中：1-预加氢反应器，1a-预加氢反应器A，1b-预加氢反应器B，2-一级加氢反应器，3-一级脱硫反应器，4-二级加氢反应器，5-二级脱硫反应器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种加氢催化剂在线硫化系统，如图2所示，包括预加氢反应器A 1a、预加氢反应器B 1b、一级加氢反应器2、一级脱硫反应器3、二级加氢反应器4、二级脱硫反应器5，一级加氢反应器2、一级脱硫反应器3、二级加氢反应器4、二级脱硫反应器5依次通过管路串联连接；预加氢反应器A 1a、预加氢反应器B 1b并联后的入口通入焦炉煤气，预加氢反应器A1a、预加氢反应器B 1b并联后的出口通过管路与一级加氢反应器2）的入口连接；一级脱硫反应器3的出口并接放空管路，预加氢反应器B 1b的出口增加管路连接二级加氢反应器4的入口。

传统焦炉煤气的净化脱硫装置如图1所示，预加氢反应器1、一级加氢反应器2、一级脱硫反应器3、二级加氢反应器4、二级脱硫反应器5串联连接，焦炉煤气的深度净化脱硫工序工艺流程一般为预加氢-一级加氢-一级脱硫-二级加氢-二级脱硫串联使用，原料气中的有机硫（噻吩、羰基硫、二硫化碳）在三级催化加氢反应器中，有机硫转化为无机硫（硫化氢），再通过两级脱硫塔，将其中的硫化氢脱除。加氢反应的催化剂为铁钼和钴钼催化剂，采购回来的新催化剂为氧化态，氧化态的催化剂加氢活性和热稳定性都比较差，需用在原料气中掺入一定二硫化碳对催化剂进行硫化后才能使用。如果该工序相应设备始终处于串联状态，硫化反应必须系统停车才能进行。既造成了气量的浪费（减少产量），也增加了开车费用。经过改造，在一级加氢反应器2的入口并联预加氢反应器A和预加氢反应器B，一级脱硫反应器3的出口并接放空管路，预加氢反应器B 1b的出口和二级加氢反应器4的入口之间增加管路连接。通过管线连接改造与阀门的切换，实现（预加氢反应器A与一级加氢反应器）和（预加氢反应器B与二级加氢反应器）两条加氢线路相对分离和独立运行，一条线路正常生产，另一条线路在线硫化。

本实用新型具有如下优点：

1、现代煤化工焦炉煤气深度净化加氢脱硫工序，实现系统不停产的在线催化加氢脱硫。

2、整个装置正常运行的过程中，通过管线连接改造与阀门的切换，对预加氢A、一级催化加氢进行在线硫化（放空），预加氢B、二级加氢正常生产（去超净净化），两条线路相对分离和独立运行，实现硫化和正常生产互不影响，同时进行。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，其均应涵盖于本权利要求书的保护范围中。

Claims

1.一种加氢催化剂在线硫化系统，包括预加氢反应器A（1a）、预加氢反应器B（1b）、一级加氢反应器（2）、一级脱硫反应器（3）、二级加氢反应器（4）、二级脱硫反应器（5），所述一级加氢反应器（2）、一级脱硫反应器（3）、二级加氢反应器（4）、二级脱硫反应器（5）依次通过管路串联连接；其特征在于：所述预加氢反应器A（1a）、预加氢反应器B（1b）并联后的入口通入焦炉煤气，所述预加氢反应器A（1a）、预加氢反应器B（1b）并联后的出口通过管路与一级加氢反应器（2）的入口连接；所述一级脱硫反应器（3）的出口并接放空管路，所述预加氢反应器B（1b）的出口增加管路连接二级加氢反应器（4）的入口。