CN210631907U - 一种络合铁法脱硫剂性能评价装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种络合铁法脱硫剂性能评价装置，该装置包括原料配气系统(Ⅰ)、脱硫系统(Ⅱ)、自循环处理系统(Ⅲ)、溶液再生系统(Ⅳ)和尾气装置(Ⅴ)组成。通过本实用新型装置可以动态连续的评价络合铁法脱硫剂脱硫效果，操作简单快捷，控制方便。
Description
技术领域：
本实用新型涉及化学反应与评价装置，具体涉及化工、石油等领域络合铁法脱硫剂性能评价装置。
背景技术
络合铁脱硫技术是一种络合铁湿式氧化法脱硫技术，国外同类技术为洛凯特(LO-CAT)硫磺回收技术，最初主要用于国内外石油炼化行业处理净化高浓度硫化氢尾气，同步回收硫磺的装置上。其特点是直接将H2S转变成元素S，吸收后的H2S含量小于10ppm。该技术克服了传统脱硫工艺硫容量低、脱硫工艺复杂、副盐生成率高、环境污染严重等弊端，硫磺回收率达到99.9％。该工艺能应用于天然气、炼厂气、原油伴生气、水煤气、合成气、焦炉气、生物发酵气、酸性尾气、硫磺回收装置尾气等工业气体的脱H2S净化处理，络合铁法脱硫已成为国内外研究热点。
目前尚缺少快速操作方便且安全可靠的络合铁法脱硫剂性能评价装置，导致在实验室不能对药剂的脱硫性能进行有效的评价，尤其对络合铁脱硫剂评价实验中副盐的生成率及硫磺颗粒度大小考察有较大困难。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种络合铁法脱硫剂评价试验装置。
本实用新型一种络合铁法脱硫剂性能评价装置，该装置包括原料气配气系统、脱硫系统、自循环处理系统、溶液再生系统和尾气装置组成。
在上述技术方案中原料气配气系统由原料气的气瓶和气体缓冲罐组成。该系统主要涉及的原料气包括天然气或硫化氢，和氮气，每路原料气可以通过微调截止阀调节气体的流量。脱硫系统包括与所述气体缓冲罐相连的脱硫塔，所述的脱硫塔优选为材质为316L、设计压力1MPa的脱硫塔，所述脱硫塔上设有液位视窗。自循环处理系统优选为材质为316L、设计压力为0.5MPa的自循环罐。
所述的溶液再生系统优选为材质为316L、容积为2L、设计压力为1MPa的再生罐，所述的再生罐设置有硫磺观察罐。
所述的尾气装置包括一级尾气吸收装置、二级尾气吸收装置和三级尾气吸收装置，所述的一级、二级、三级尾气吸收装置的吸收液为工业氨水。
本实用新型一种络合铁法脱硫剂性能评价装置优选方案为：该装置包括依次连接的原料气混合罐、脱硫塔、泵、再生罐、自循环罐，所述的原料气混合罐的底部连接有氮气储罐，和硫化氢或天然气储罐，顶部与所述的脱硫塔连接；所述的脱硫塔底部经泵与所述的再生罐的下部连接，顶部设有气体出口和液体入口，所述气体出口依次连接有一级尾气吸收装置、二级尾气吸收装置和三级尾气吸收装置；所述的再生罐的上部液体出口与自循环罐的顶部连接，所述的自循环罐的底部经泵与所述的脱硫塔顶部液体入口连接，泵与脱硫塔之间优选设置有流量计；所述的脱硫塔的进出口连接管上分别设有带控制阀的硫化氢浓度检测口。
所述的再生罐上优选设置有硫磺观察罐。本实用新型络合铁法脱硫剂性能评价装置具有如下有益效果：本实用新型评价试验装置可快速评价络合铁脱硫剂，通过检测脱硫塔装置进出口的硫化氢浓度变化评价络合铁脱硫剂对硫化氢的吸收效果。本实用新型评价试验装置优选方案中自循环处理系统的硫磺观察罐可以溢流收集硫磺颗粒，直观观察收集硫磺的粒径。本实用新型评价试验装置优选方案中尾气装置为多级尾气吸收装置，保证在正常情况和前两级吸收釜中氨水需更换情况下硫化氢均被被完全吸收，有效防止硫化氢逸出造成危险。
附图说明
图1是本实用新型络合铁脱硫剂评价装置的结构示意图。
图中，1是氮气储罐，2是硫化氢或天然气储罐，3是原料气混合罐，4是脱硫塔，5是泵，6是再生罐，7是自循环罐，8是泵，9是流量计，10是截止阀，11是截止阀，12是硫磺观察罐，13是一级尾气吸收装置，14是二级尾气吸收装置，15是三级尾气吸收装置,I是原料气配气系统，II是脱硫系统，III是溶液再生系统，IV是自循环处理系统，V是尾气装置。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
如图1所示，本实用新型提供一种络合铁脱硫剂性能评价装置，该装置包括原料气配气系统I、脱硫系统II、溶液再生系统III、自循环处理系统IV和尾气装置V组成。原料气配气系统I由氮气储罐1、硫化氢或天然气储罐2组成的原料气储罐，和原料气混合罐3组成，上述原料气储罐上设有带控制阀的压力表，通过连接管、安全阀、流量计、单向截止阀(10-11)将氮气与硫化氢(或天然气)在原料气混合罐3内混合，气体混合后通过连接管与脱硫系统II的脱硫塔4连接。
脱硫系统II主要包括脱硫塔4，脱硫塔4优选采用材质为316L、带液位视窗、设计压力1MPa的脱硫塔。评价时原料气经脱硫塔的气体分布器进入脱硫塔底部，脱硫塔4中预留填料层，脱硫塔4顶部尾气连接至尾气装置V，尾气装置V由依次连接的一级尾气吸收装置13、二级尾气吸收装置14、三级尾气吸收装置15组成，通过多级吸附处理保证在正常情况和前两级吸收釜中氨水需更换情况下硫化氢均被被完全吸收，有效防止硫化氢逸出造成危险。脱硫剂溶液从塔底经泵5泵入溶液再生系统III的再生罐6，脱硫剂溶液由再生罐6溢流至自循环罐7，再经泵8输送至脱硫塔4，完成脱硫剂溶液的循环。溶液再生系统III的再生罐6优选为材质为316L、容积5L、设计压力1MPa的再生罐，且该再生罐6设有硫磺观察罐12，硫磺颗粒度大小考察可以通过再生罐6溢流到硫磺观察罐12观察。再生罐6上部液体出口与自循环罐7的顶部连接，再生罐6的上部出口与自循环罐7顶部连接。所述的硫磺观察罐12内还优选设置有挂片，用于检测系统的腐蚀情况。评价时空气从底部经分布后入再生罐，脱硫剂溶液从再生罐底部进入，再生罐液位通过尾气上微调阀及循环泵流量进行控制，完成脱硫剂溶液的再生，同时可观察再生罐液位。
络合铁自循环处理系统IV主要为自循环罐7，自循环罐7优选为材质为316L不锈钢、设计压力0.5MPa的自循环罐。自循环罐7的底部液体出口经泵8与脱硫塔4的顶部相连。泵8与脱硫塔4之间优选设置有流量计9，用于记录络合铁评价体系脱硫剂溶液的流速。
为进一步说明本实用新型络合铁脱硫剂性能评价装置的技术效果，下面结合图1的优选实施方式详细介绍本实用新型评价装置的工作方式。
首先，通过氮气储罐1、天然气储罐2将氮气和天然气由单向阀、管路引入原料气混合罐3混合后进入脱硫塔4，从脱硫塔4底部和脱硫剂溶液逆流接触吸收流向脱硫塔4上部，脱硫塔4顶部产生的尾气依次进入尾气装置V的一级尾气吸收装置13、二级尾气吸收装置14、三级尾气吸收装置15吸收硫化氢确保硫化氢完全吸收；脱硫剂溶液喷淋后重力流向脱硫塔4底部，通过泵5输送到再生罐6，脱硫液在再生罐6内通过鼓一定量的空气循环再生，经过再生罐6再生的脱硫剂溶液溢流至自循环罐7，自循环罐7液体再用泵8输送至脱硫塔4。
由自循环罐7加入一定量的络合铁脱硫剂和水，开启泵以及相关的阀门，脱硫剂溶液可以在脱硫塔4、再生罐6和自循环罐7循环，并进行一次络合铁脱硫剂的评价试验。
药剂评价期间，监测在脱硫塔进出口硫化氢浓度的变化，计算脱硫剂的脱硫率。同时可以考察再生罐硫磺生成的情况。
通过进入脱硫塔4进出口硫化氢浓度的变化等可定性评价脱硫剂，硫化氢浓度变化计算出脱硫率可定量评价脱硫剂性能。
脱硫率的计算公式为：
式中：G0—脱硫塔4进口硫化氢浓度，mg/L；
G—脱硫塔4出口硫化氢浓度，mg/L；
最后，在络合铁脱硫剂试验结束后，需要用净水清洗管路及各种装置。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上市实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种络合铁法脱硫剂性能评价装置，其特征在于，包括依次连接的原料气配气系统(Ⅰ)、脱硫系统(Ⅱ)、溶液再生系统(Ⅲ)、自循环处理系统(Ⅳ)和尾气装置(Ⅴ)组成。
2.根据权利要求1所述的络合铁法脱硫剂性能评价装置，其特征在于，所述的原料气配气系统(Ⅰ)由提供原料气的气瓶和气体缓冲罐组成；所述的脱硫系统(Ⅱ)包括与所述气体缓冲罐相连的脱硫塔。
3.根据权利要求1所述的络合铁法脱硫剂性能评价装置，其特征在于，所述的自循环处理系统(IV)为材质为316L、设计压力为0.5MPa的自循环罐。
4.根据权利要求1所述的络合铁法脱硫剂性能评价装置，其特征在于，所述的溶液再生系统(III)为材质为316L、容积为2L、设计压力为1MPa的再生罐，所述的再生罐设置有硫磺观察罐。
5.根据权利要求1所述的络合铁法脱硫剂性能评价装置，其特征在于：所述的尾气装置(Ⅴ)包括一级尾气吸收装置、二级尾气吸收装置和三级尾气吸收装置，所述的一级、二级、三级尾气吸收装置的吸收液为工业氨水。
6.根据权利要求1所述的络合铁法脱硫剂性能评价装置，其特征在于：包括依次连接的原料气混合罐(3)、脱硫塔(4)、泵(5)、再生罐(6)、自循环罐(7)，所述的原料气混合罐(3)的底部连接有氮气储罐(1)，和硫化氢或天然气储罐(2)，顶部与所述的脱硫塔(4)连接；所述的脱硫塔(4)底部经泵(5)与所述的再生罐(6)的下部连接，顶部设有气体出口和液体入口，所述气体出口依次连接有一级尾气吸收装置(13)、二级尾气吸收装置(14)和三级尾气吸收装置(15)；所述的再生罐(6)的上部液体出口与自循环罐(7)的顶部连接，所述的自循环罐(7)的底部经泵(8)与所述的脱硫塔(4)顶部液体入口连接；所述的脱硫塔(4)的进出口连接管上分别设有带控制阀的硫化氢浓度检测口。
7.根据权利要求6所述的络合铁法脱硫剂性能评价装置，其特征在于：所述的再生罐(6)上设置有硫磺观察罐。
8.根据权利要求6所述的络合铁法脱硫剂性能评价装置，其特征在于：泵(8)与脱硫塔(4)之间设置有流量计(9)。
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| CN201921150066.3U CN210631907U (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 一种络合铁法脱硫剂性能评价装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113088322A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-09 | 中国海洋石油集团有限公司 | 海上油田原油和伴生气联合脱硫处理装置及方法 |
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