CN216498498U - 一种天然气净化用脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气净化用脱硫装置，涉及天然气净化技术领域；包括气体混合室、硫转化室和脱硫室，气体混合室的顶端连通有第一进气管和第二进气管，气体混合室的侧壁下部连通有第一连接管，第一连接管的出气端与硫转化室侧壁下部连通，硫转化室内水平设置有若干催化板，每个催化板的外壁均与硫转化室的内壁抵接，每个催化板内部均设置有放置腔，放置腔的顶壁和底壁均穿设有若干透气孔；硫转化室的顶端连通有第二连接管，第二连接管的出气端与脱硫室的顶壁连通，脱硫室的底壁连通有出气管，出气管远离第二连接管设置；脱硫室内设置有脱硫剂；其设置有硫转化室和脱硫室，能将有机硫和无机硫全部有效脱去，实现彻底脱硫的目的。

Description

一种天然气净化用脱硫装置

技术领域

本实用新型涉及天然气净化技术领域，尤其涉及一种天然气净化用脱硫装置。

背景技术

天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体(包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等)。

以天然气为原料制取的合成原料气中，都含有一定量的硫化物，主要包括两大类，即无机硫，如硫化氢(H₂S)和有机，如二硫化碳(CS₂)、硫醇(RSH)、硫氧化碳(COS)、硫醚(R-S-R’)和噻吩(CH₄S)等；硫化物的存在不仅能腐蚀设备和管道，而且能使多种催化剂中毒，如天然气蒸气转化催化剂、中温变换催化剂、甲醇合成催化剂、氨合成催化剂等都易受硫化物的毒害而失去活性，此外，硫是一种重要的化工原料，应当予以回收，因此，原料气中的硫化物必须脱除干净；脱除原料气中的硫化物的过程称为脱硫。

现有技术中往往采用氧化锌直接进行干法脱硫，其对无机硫有较强的脱硫作用，而对于有机硫，如噻吩等，难以发挥脱硫效果，导致天然气脱硫不彻底，影响天然气的后续使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种天然气净化用脱硫装置；其设置有硫转化室和脱硫室，能将有机硫和无机硫全部有效脱去，实现彻底脱硫的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种天然气净化用脱硫装置，包括气体混合室、硫转化室和脱硫室，所述气体混合室的顶端连通有第一进气管和第二进气管，所述气体混合室的侧壁下部连通有第一连接管，所述第一连接管上设置有第一阀门，所述第一连接管的出气端与所述硫转化室侧壁下部连通，所述硫转化室内水平设置有若干催化板，每个所述催化板的外壁均与所述硫转化室的内壁抵接，每个所述催化板内部均设置有放置腔，所述放置腔的顶壁和底壁均穿设有若干透气孔；所述硫转化室的顶端连通有第二连接管，所述第二连接管的出气端与所述脱硫室的顶壁连通，所述脱硫室的底壁连通有出气管，所述出气管远离所述第二连接管设置；所述脱硫室内设置有脱硫剂。

优选的，所述气体混合室内竖直且同轴设置有中心轴，所述中心轴的外壁设置有若干螺旋叶，所述中心轴的底部与所述气体混合室底壁呈间隙设置，所述中心轴的顶端贯穿所述气体混合室并与设置在所述气体混合室顶壁的第一电机的输出端固定连接。

优选的，每个所述催化板均呈倒V形设置。

优选的，每个所述催化板的外壁均围设有一圈插环，所述硫转化室的内壁水平开设有与所述插环相适配的环形插槽，所述插环插设在所述环形插槽内。

优选的，所述硫转化室内壁水平设置有若干加热装置，所述加热装置包括网罩和加热丝，所述网罩与所述硫转化室内壁固定连接，所述加热丝设置在所述网罩的内部；所述加热装置与所述催化板错位设置。

优选的，所述脱硫室为水平设置的空心圆柱体状，所述脱硫室内水平且同轴设置有转动轴，所述转动轴的一端与所述脱硫室的一侧侧壁转动连接，所述转动轴的另一端贯穿所述脱硫室的另一侧壁并与设置在所述脱硫室外壁的第二电机的输出端固定连接；所述转动轴的外壁设置有若干搅拌轴。

优选的，所述脱硫室内壁水平设置有若干所述加热装置，若干所述加热装置以所述转动轴为轴线圆周设置在所述脱硫室的内壁。

优选的，所述第二连接管上设置有第二阀门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.设置有气体混合室、硫转化室和脱硫室。通过将氢气和天然气同时通入气体混合室中进行充分混合，再将混合气体通过第一连接管通入硫转化室中，在催化板的作用下，使天然气和氢气进行充分反应，使天然气中的有机硫全部转化为无机硫化物硫化氢，待反应完全后，将气体产物再沿第二连接管通入脱硫室中，无机硫化物再与脱硫剂反应，以使无机硫化物被完全脱去。通过气体混合室、硫转化室和脱硫室的共同作用，能够确保天然气中的无机和有机硫全部被脱去。

2.设置有中心轴、螺旋叶和第二电机。在第二电机的作用下，通过使中心轴和螺旋叶进行转动，进而使气体混合室内的气体充分混匀，确保天然气进入转化室后，其内的有机硫能够被充分转化为无机硫，进而提高天然气的脱硫效率。

附图说明

图1为本实用新型正视方向的剖视结构示意图；

图2为本实用新型中硫转化室的俯视方向的剖视结构示意图；

图3为本实用新型中脱硫室的侧视方向的剖视结构示意图；

图4为本实用新型中催化板的正视方向的剖视结构示意图；

图中：100-气体混合室、200-硫转化室、300-脱硫室、110-第一进气管、120-第二进气管、130-第一连接管、131-第一阀门、140-中心轴、150-螺旋叶、160-第一电机、170-插环、180-环形插槽、210-第二连接管、211-第二阀门、220-催化板、230-放置腔、240-透气孔、250-加热丝、260-网罩、310-出气管、320-转动轴、330-第二电机、340-搅拌轴。

具体实施方式

下面结合本实用新型中的附图1至图4，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

一种天然气净化用脱硫装置，包括气体混合室100、硫转化室200和脱硫室300，气体混合室100的顶端连通有第一进气管110和第二进气管120，气体混合室100的侧壁下部连通有第一连接管130，第一连接管130上设置有第一阀门131，第一连接管130的出气端与硫转化室200侧壁下部连通，硫转化室200内水平设置有若干催化板220，每个催化板220的外壁均与硫转化室200的内壁抵接，每个催化板220内部均设置有放置腔230，放置腔230的顶壁和底壁均穿设有若干透气孔240；硫转化室200的顶端连通有第二连接管210，第二连接管210的出气端与脱硫室300的顶壁连通，脱硫室300的底壁连通有出气管310，出气管310远离第二连接管210设置；脱硫室300内设置有脱硫剂。

具体实施时，第一进气管110和第二进气管120分别为氢气和天然气的进气管道，当需脱硫时，将氢气和天然气按照一定比例沿第一、二进气管通入气体混合室100内，在混合室内充分混合后，打开第一阀门131，使混合气体沿着第一连接管130通入硫转化室200，因第一连接管130与硫转化室200的侧壁下部连通，此时，所有的催化板220均设置在第一连接管130的上方，通入硫转化室200的混合气体逐渐从下至上依次经过若干催化板220进行扩散，经过催化板220时，气体先沿着催化板220下部的若干透气孔240进入放置腔230内，放置腔230内放置有若干钴钼催化剂，该催化剂能够在天然气和氢气的反应中发挥催化作用，确保天然气中的有机硫转化为无机硫硫化氢，待反应后，反应后的气体以及未参与反应的气体组成的混合气体再沿放置腔230顶部的若干透气孔240逸出，再进入位于上方的催化板220中，混合气体经若干催化板220的催化作用后能够充分反应，并将有机硫全部转化为无机硫，待硫转化室200中的气体反应完毕后，使反应完毕的混合气体一并沿着第二连接管210进入脱硫室300中，脱硫中内放置有若干脱硫剂，本发明使用的脱硫剂为氧化锌，混合气体中的无机硫化物与氧化锌充分反应后，会转化为固体硫化物，以实现天然气脱硫的目的，其次再将脱硫后的天然气沿出气管310排出以进行收集。通过气体混合室100、硫转化室200和脱硫室300的共同作用，能够确保天然气中的无机硫和有机硫全部被脱去，以实现彻底脱硫的目的。另外，出气管310远离第二连接管210设置，能够使天然气在脱硫室300中的进气端和出气端相隔较远，进而使天然气在脱硫室300中与氧化锌接触时间更长，接触面积更大，进而提高天然气的脱硫效率。

进一步的，气体混合室100内竖直且同轴设置有中心轴140，中心轴140的外壁设置有若干螺旋叶150，中心轴140的底部与气体混合室100底壁呈间隙设置，中心轴140的顶端贯穿气体混合室100并与设置在气体混合室100顶壁的第一电机160的输出端固定连接。当天然气和氢气通入气体混合室100后，打开第一电机160，使中心轴140和螺旋叶150片进行转动，使氢气和天然气混合充分，确保混合气体进入转化室后能够充分反应，使天然气内的有机硫被充分转化为无机硫，进而提高天然气的脱硫效率。

进一步的，每个催化板220均呈倒V形设置。通过倒V形设置，能够提高催化板220的催化面积，进而使由天然气和氢气组成的混合气体与之接触更加充分，提高混合气体的反应速度，进而提高有机硫转化为无机硫的速率，进而提高天然气的脱硫效率。

进一步的，每个催化板220的外壁均围设有一圈插环170，硫转化室200的内壁水平开设有与插环170相适配的环形插槽180，插环170插设在环形插槽180内。通过使插环170插设在环形插槽180内，能够提高催化板220的稳定性，同时防止混合气体不经放置腔230而从催化板220与硫转化室200内壁之间的缝隙向上扩散，导致部分有机硫未转化为无机硫，最终导致天然气脱硫不彻底。

进一步的，硫转化室200内壁水平设置有若干加热装置，加热装置包括网罩260和加热丝250，网罩260与硫转化室200内壁固定连接，加热丝250设置在网罩260的内部；加热装置与催化板220错位设置。因钴钼催化剂的活性温度范围为260～400C，因此氢气与天然气的反应需在加热条件下进行，通过设置若干加热装置，使加热丝250的热量沿网罩260散发至硫转化室200内，能够实现为硫转化室200加热的目的，确保混合气体反应更加充分，进而提高天然气的脱硫效率。

进一步的，脱硫室300为水平设置的空心圆柱体状，脱硫室300内水平且同轴设置有转动轴320，转动轴320的一端与脱硫室300的一侧侧壁转动连接，转动轴320的另一端贯穿脱硫室300的另一侧壁并与设置在脱硫室300外壁的第二电机330的输出端固定连接；转动轴320的外壁设置有若干搅拌轴340。在第二电机330的作用下，转动轴320和搅拌轴340进行同步转动，进而使脱硫室300内的脱硫剂随之进行进行转动，进而提高混合气体与脱硫剂的接触面积，确保天然气的无机硫被脱硫剂充分脱去。

进一步的，脱硫室300内壁水平设置有若干加热装置，若干加热装置以转动轴320为轴线圆周设置在脱硫室300的内壁。因氧化锌与硫化氢的反应在210℃左右转化效率最高，因此，在脱硫室300内设置加热装置，能够确保无机硫与氧化锌充分反应，进而提高天然气的脱硫效率；同时设置的网罩260能够阻挡氧化锌进入网罩260内，避免氧化锌对加热丝产生不利影响。

进一步的，第二连接管210上设置有第二阀门211。通过设置第二阀门211，能够控制混合气体进入脱硫室300中的速度，同时能够控制第二连接管210的开闭状态，确保脱硫工作的顺利进行，提高操作的便利性。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，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专利的限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种天然气净化用脱硫装置，其特征在于，包括气体混合室(100)、硫转化室(200)和脱硫室(300)，所述气体混合室(100)的顶端连通有第一进气管(110)和第二进气管(120)，所述气体混合室(100)的侧壁下部连通有第一连接管(130)，所述第一连接管(130)上设置有第一阀门(131)，所述第一连接管(130)的出气端与所述硫转化室(200)侧壁下部连通，所述硫转化室(200)内水平设置有若干催化板(220)，每个所述催化板(220)的外壁均与所述硫转化室(200)的内壁抵接，每个所述催化板(220)内部均设置有放置腔(230)，所述放置腔(230)的顶壁和底壁均穿设有若干透气孔(240)；所述硫转化室(200)的顶端连通有第二连接管(210)，所述第二连接管(210)的出气端与所述脱硫室(300)的顶壁连通，所述脱硫室(300)的底壁连通有出气管(310)，所述出气管(310)远离所述第二连接管(210)设置；所述脱硫室(300)内设置有脱硫剂。

2.根据权利要求1所述的一种天然气净化用脱硫装置，其特征在于，所述气体混合室(100)内竖直且同轴设置有中心轴(140)，所述中心轴(140)的外壁设置有若干螺旋叶(150)，所述中心轴(140)的底部与所述气体混合室(100)底壁呈间隙设置，所述中心轴(140)的顶端贯穿所述气体混合室(100)并与设置在所述气体混合室(100)顶壁的第一电机(160)的输出端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种天然气净化用脱硫装置，其特征在于，每个所述催化板(220)均呈倒V形设置。

4.根据权利要求1所述的一种天然气净化用脱硫装置，其特征在于，所述硫转化室(200)内壁水平设置有若干加热装置，所述加热装置包括网罩(260)和加热丝(250)，所述网罩(260)与所述硫转化室(200)内壁固定连接，所述加热丝(250)设置在所述网罩(260)的内部；所述加热装置与所述催化板(220)错位设置。

5.根据权利要求4所述的一种天然气净化用脱硫装置，其特征在于，所述脱硫室(300)为水平设置的空心圆柱体状，所述脱硫室(300)内水平且同轴设置有转动轴(320)，所述转动轴(320)的一端与所述脱硫室(300)的一侧侧壁转动连接，所述转动轴(320)的另一端贯穿所述脱硫室(300)的另一侧壁并与设置在所述脱硫室(300)外壁的第二电机(330)的输出端固定连接；所述转动轴(320)的外壁设置有若干搅拌轴(340)。

6.根据权利要求5所述的一种天然气净化用脱硫装置，其特征在于，所述脱硫室(300)内壁水平设置有若干所述加热装置，若干所述加热装置以所述转动轴(320)为轴线圆周设置在所述脱硫室(300)的内壁。

7.根据权利要求1所述的一种天然气净化用脱硫装置，其特征在于，所述第二连接管(210)上设置有第二阀门(211)。

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