CN220788482U - 一种焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，包括煤气柜（10）、多个水解脱硫一体塔（70）和再生风机（40），所述水解脱硫一体塔设有水解段（20）和吸附段（30），所述煤气柜的脱硫输出口（11）分别连通各水解段的输入口（21），所述多个吸附段的输出口（32）分别连接净煤气管道（50），每个所述吸附段的输出口（32）还分别连通所述再生风机的输入口（43）和输出口（44），所述多个吸附段的输入口（31）分别连通所述煤气柜的再生回流口（12）。本实用新型的有益效果是：焦炉煤气的水解和吸附再生采用一体化塔的结构形式，便于工业的生产制造和安装，还可以节省占地面积，节约投资；采用净煤气反向循环对微晶吸附材料再生，可保证脱硫系统的连续稳定运行，无三废排放。

Description

一种焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置

技术领域

本实用新型涉及焦炉煤气精脱硫技术，尤其涉及一种焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置。

背景技术

焦炉煤气中的硫以有机硫和无机硫存在，焦炉煤气有多种用途。焦炉煤气可作为化产品加工的原料和焦炉、锅炉等燃烧炉的燃料，焦化厂的化产区域只对焦炉煤气进行无机硫脱除，保留了有机硫作为后续化产品加工的原料，送到精细化工厂的焦炉煤气中的硫以有机硫为主，因为前端进行了无机硫的脱除，无机硫的含量很少，约为100ppm。但部分焦炉煤气需要作为锅炉燃烧燃料使用，为了环境保护，需要进一步脱除焦炉煤气中的有机硫，生成净煤气，再送去做锅炉作为燃料使用。

有机硫难以直接脱除，但可通过水解反应将其转化为容易脱除的无机硫。目前针对焦炉煤气精脱硫的处理，首先要将有机硫转化成无机硫，再采用干法或是湿法对无机硫进行脱除。湿法脱硫有高压用电设备，需要配备循环水站，所需公用工程配套较多，占地面积大，投资和运行费用高，同时会产生三废。干法脱硫以氧化铁或氧化锌作为脱硫剂，干法脱硫虽然没有高压用电设备，配套公用工程少，占地、投资和运行费用较为适中，但氧化铁和氧化锌耗量较大，反应后的脱硫剂作为废固，对于单纯的焦化行业和煤化工行业都不好处理。

目前一种较为先进的目前脱硫技术是，在有机硫水解后采用微晶吸附工艺，不需要高压用电设备，配套公用工程少，占地、投资和运行费用少，废脱硫剂使用寿命久，用量小。同时微晶吸附材料可用加热后的净煤气进行再生后重复使用。目前焦炉煤气精脱硫的常见设备是水解脱硫一体塔。

焦炉煤气的上述应用特点和微晶吸附脱硫工艺完为无排放的焦炉煤气精脱硫工艺提供了条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，采用水解脱硫一体塔实现无排放的焦炉煤气精脱硫。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，包括煤气柜（10）、多个水解脱硫一体塔（70）和再生风机（40），所述水解脱硫一体塔设有水解段（20）和吸附段（30），所述煤气柜的脱硫输出口（11）分别连通各水解段的输入口（21），所述多个吸附段的输出口（32）分别连接净煤气管道（50），每个所述吸附段的输出口（32）还分别连通所述再生风机的输入口（43）和输出口（44），所述多个吸附段的输入口（31）分别连通所述煤气柜的再生回流口（12）。

更进一步，为了满足脱硫和再生工艺流程，所述煤气柜的脱硫输出口（11）连接煤气加热器（13），所述煤气加热器（13）分别连接各水解段的输入口（21），所述再生风机的输出口（44）连接再生煤气加热器（41），再生煤气加热器（41）分别连接各吸附段的输出口（32），所述煤气柜的再生回流口（12）连接再生冷却器（42），各吸附段的输入口（31）分别连接所述再生冷却器（42）。

更进一步，所述煤气加热器（13）是将煤气加热到135℃～145℃的加热器，所述再生煤气加热器（41）是将煤气加热升温至200℃的加热器，所述再生冷却器（42）是将煤气冷却降温至80℃的冷却器。

更进一步，为了控制系统的工艺流程，每个所述吸附段的输入口（31）与所述煤气柜的再生回流口（12）之间设有第二阀门（62），每个所述吸附段的输出口（32）与净煤气管道（50）之间设有第三阀门（63），每个所述吸附段的输出口（32）与所述再生风机的输入口（43）之间设有第四阀门（64），每个所述吸附段的输出口（32）与所述再生风机的输出口（44）之间设有第五阀门（65），所述煤气柜的脱硫输出口（11）与每个所述水解段的输入口（21）之间设有第六阀门（66）。

更进一步，水解脱硫一体塔的结构包括，所述水解脱硫一体塔的下部设有所述水解段（20），所述水解脱硫一体塔的上部设有所述吸附段（30），所述水解脱硫一体塔的水解段的输出口（22）连通吸附段的输入口（31）。

更进一步，所述水解段的输出口（22）连接煤气冷却器（23），所述煤气冷却器（23）连接所述吸附段的输入口（31），所述煤气冷却器（23）是将煤气冷却降温至50℃～60℃的冷却器，所述煤气冷却器（23）与所述吸附段的输入口（31）之间设有第一阀门（61）。

更进一步，为了实现焦炉煤气的多种应用，所述煤气柜（10）设有输入焦炉煤气的煤气输入口（14），所述煤气柜（10）设有向化产品原料系统输出焦炉煤气的煤气输出口（15），所述净煤气管道（50）连接燃气锅炉（51）。

本实用新型的有益效果是：焦炉煤气的水解和吸附再生采用一体化塔的结构形式，便于工业的生产制造和安装，还可以节省占地面积，节约投资；采用净煤气反向循环对微晶吸附材料再生，可保证脱硫系统的连续稳定运行，无三废排放。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

附图说明

图1 是本实用新型系统图；

图2是本实用新型运行示意图；

图3是轮换设置精脱硫吸附段与再生吸附段后的运行示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1，一种焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，包括煤气柜（10）、多个水解脱硫一体塔（70）和再生风机（40）。

水解脱硫一体塔设有一个水解段（20）和一个吸附段（30），水解段（20）内装有水解催化剂，吸附段（30）内装有微晶吸附剂。水解段（20）设置在水解脱硫一体塔的下部，吸附段（30）设置在水解脱硫一体塔的上部，水解段（20）和吸附段（30）在水解脱硫一体塔完全隔开。水解段设有输入口（21）和输出口（22），吸附段设有输入口（31）和输出口（32）。水解段的输出口（22）连通吸附段的输入口（31）。水解段的输出口（22）连接一台煤气冷却器（23），煤气冷却器（23）连接吸附段的输入口（31），煤气冷却器（23）是将煤气冷却降温至50℃～60℃的冷却器，煤气冷却器（23）与吸附段的输入口（31）之间设有第一阀门（61）。煤气从水解段的输入口（21）进入水解脱硫一体塔，净化后的净煤气从吸附段的输出口（32）输出。

煤气柜的脱硫输出口（11）分别连通各水解段的输入口（21），多个吸附段的输出口（32）分别连接净煤气管道（50），每个吸附段的输出口（32）还分别连通再生风机的输入口（43）和输出口（44），多个吸附段的输入口（31）分别连通煤气柜的再生回流口（12）。图1中仅示出两个水解脱硫一体塔，其他多个解脱硫一体塔的连接结构相同。

在脱硫输出口（11）水解段的输入口（21）之间设有煤气加热器（13），煤气加热器（13）是将煤气加热到135℃～145℃的加热器。再生风机的输出口（44）与吸附段的输出口（32）之间设有再生煤气加热器（41），再生煤气加热器（41）是将煤气加热升温至200℃的加热器。在吸附段的输入口（31）与再生回流口（12）之间设有再生冷却器（42），再生冷却器（42）是将煤气冷却降温至80℃的冷却器。

吸附段的输入口（31）与煤气柜的再生回流口（12）之间设有第二阀门（62）。通过控制第一阀门（61）和第二阀门（62）的开启或关闭，可以使吸附段的输入口（31）在不同时段分别连通水解段的输出口（22）、或煤气柜的再生回流口（12）。

吸附段的输出口（32）与净煤气管道（50）之间设有第三阀门（63），吸附段的输出口（32）与再生风机的输入口（43）之间设有第四阀门（64），吸附段的输出口（32）与再生风机的输出口（44）之间设有第五阀门（65）。通过控制第三阀门（63）、第四阀门（64）、第五阀门（65）的开启与关闭，可以使吸附段的输出口（32），在不同时段内分别连通接净煤气管道（50）、或再生风机的输入口（43）、或再生风机的输出口（44）。此处第三阀门（63）和第四阀门（64）是能够调节流量的调节阀。

煤气柜的脱硫输出口（11）与多个水解段的输入口（21）之间设有第六阀门（66），通过开启或关闭两个第六阀门（66），可以使煤气柜的脱硫输出口（11）连通不同（水解脱硫一体塔）的水解段的输入口。

水解和吸附再生采用一体化塔的结构形式，便于工业的生产制造和安装，还可以节省占地面积，节约投资。本实施例的水解脱硫一体塔的系统设置，可以控制煤气流向，使部分水解脱硫一体塔进行精脱硫，部分水解脱硫一体塔进行微晶吸附剂的再生。

实施例二：

一种焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生方法，本实施例采用实施例一所述的焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，实现对部分焦炉煤气的精脱硫、并对吸附剂进行再生。

如图2，本实施例的方法包括：

在多个水解脱硫一体塔中，设置第一水解脱硫一体塔（71）的吸附段为精脱硫吸附段（3a），设置第二水解脱硫一体塔（72）的吸附段为再生吸附段（3b），同时，将第一水解脱硫一体塔（71）的水解段（20）标识为（20a），将第二水解脱硫一体塔（72）的水解段（20）标识为（20b）。

系统煤气管道将焦炉煤气经煤气输入口（14）输入煤气柜（10），输入的焦炉煤气是经过无机硫脱除、保留有机硫的焦炉煤气。

开启连接煤气柜（10）与第一水解脱硫一体塔（71）的第六阀门（66a），关闭连接煤气柜（10）与第二水解脱硫一体塔（72）的第六阀门（66b），在系统煤气管道的压力作用下，煤气柜（10）将煤气输送到第一水解脱硫一体塔（71）的水解段（20a），

水解段（20a）对煤气进行水解，开启连接水解段（20a）与精脱硫吸附段（3a）之间的第一阀门（61a），将水解段（20a）水解后的煤气输送到精脱硫吸附段（3a）。并关闭连接精脱硫吸附段（3a）与煤气柜（10）之间的第二阀门（62a），阻止水解段（20a）水解后的煤气流向煤气柜（10）。

精脱硫吸附段（3a）内的吸附材料（微晶吸附剂）对输入的煤气进行吸附脱硫。开启连接精脱硫吸附段（3a）与净煤气管道（50）之间的第三阀门（63a），将精脱硫吸附段（3a）产生的净煤气输送到净煤气管道（50）；并关闭连接再生吸附段（3b）与净煤气管道（50）之间的第三阀门（63b），阻止再生吸附段（3b）中的煤气流向净煤气管道（50）。

开启连接精脱硫吸附段（3a）与再生风机输入口（43）之间的第四阀门（64a），关闭连接精脱硫吸附段（3a）与再生风机输出口（44）之间的第五阀门（65a），关闭连接再生吸附段（3b）与再生风机输入口（43）之间的第四阀门（64b），开启连接再生吸附段（3b）与再生风机输出口（44）之间的第五阀门（65b），使精脱硫吸附段（3a）通过生风机（40）将部分净煤气输出到再生吸附段（3b）。

在再生吸附段（3b）内，高温净煤气对微晶吸附材料进行加热，微晶吸附剂中的硫化氢受热挥发出来，使微晶吸附剂得到再生。关闭连接第二水解脱硫一体塔（72）的水解段（20b）与再生吸附段（3b）之间的第一阀门（61b），阻止再生吸附段（3b）中的煤气输送到输送水解段（20b），并开启连接再生吸附段（3b）与煤气柜（10）之间的第二阀门（62b），使再生吸附段（3b）内完成吸附材料再生的煤气输送回煤气柜（10）。

在上述流程中，煤气柜（10）通过煤气加热器（13）将煤气输送到所述水解段（20a），煤气加热器（13）将煤气加热到135℃～145℃。水解段（20a）通过煤气冷却器（23）将煤气输送到精脱硫吸附段（3a），煤气冷却器（23）将煤气却降温至50℃～60℃。再生风机（40）通过再生煤气加热器（41）将净煤气输出到再生吸附段（3b），再生煤气加热器（41）将净煤气加热升温至200℃。再生吸附段（3b）通过再生冷却器（42）将煤气输送回所述煤气柜（10），再生冷却器（42）将煤气冷却降温至80℃。

在上述过程中，来自煤气柜（10）的焦炉煤气，在精脱硫吸附段（3a）被微晶吸附材料硫后，成为清洁的净煤气，一部分流向净煤气管道（50），输送到锅炉作为净化的燃料，实现环境保护的目标。经过一段时间的吸附，微晶吸附材料饱和后，需要对其再生，另一部分净煤气通过再生风机（40）的作用被输送到了一个吸附段——再生吸附段（3b），对吸附材料进行再生处理。上述过程中，第一水解脱硫一体塔（71）的吸附段作为精脱硫吸附段（3a）对煤气进行脱硫净化，而第二水解脱硫一体塔（72）吸附段的微晶吸附材料需要再生，作为再生吸附段（3b）。

要实现焦炉煤气局部精脱硫过程的连续运行，第一水解脱硫一体塔（71）的吸附段与第二水解脱硫一体塔（72）吸附段需要轮换设置为精脱硫吸附段（3a）或再生吸附段（3b）。

图3表示了第一水解脱硫一体塔（71）与第二水解脱硫一体塔（72）轮换后的系统流程，此时将第二水解脱硫一体塔（72）的吸附段作为精脱硫吸附段（3a）对煤气进行脱硫净化，而第一水解脱硫一体塔（71）吸附段的微晶吸附材料需要再生，作为再生吸附段（3b）。如此轮换设置，可使系统保持连续稳定的运行。

本实用新型采用多个水解脱硫一体塔，部分水解脱硫一体塔进行煤气脱硫净化，部分水解脱硫一体塔进行再生处理。当然，若没有需要进行再生处理的吸附段，也可将全部吸附段用于煤气脱硫净化。

本实用新型适用于焦炉煤气有机硫和无机硫的脱除，可保证处理后的焦炉煤气燃烧后，烟气中的二氧化硫能够达标排放。本实用新型的焦炉煤气脱硫工艺并不将脱除的硫排放，而是作为化产原料被输送，无三废产生。水解剂和微晶吸附材料使用寿命长，两到三年才需更换，更换后的水解剂和微晶吸附材料可由供货厂家回收处理；运行能耗较少。本实用新型的装置配套公用工程少，占地、投资和运行费用少。

Claims (7)

1.一种焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，其特征在于，包括煤气柜（10）、多个水解脱硫一体塔（70）和再生风机（40），所述水解脱硫一体塔设有水解段（20）和吸附段（30），所述煤气柜的脱硫输出口（11）分别连通各水解段的输入口（21），所述多个吸附段的输出口（32）分别连接净煤气管道（50），每个所述吸附段的输出口（32）还分别连通所述再生风机的输入口（43）和输出口（44），所述多个吸附段的输入口（31）分别连通所述煤气柜的再生回流口（12）。

2.根据权利要求1所述的焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，其特征在于，所述煤气柜的脱硫输出口（11）连接煤气加热器（13），所述煤气加热器（13）分别连接各水解段的输入口（21），所述再生风机的输出口（44）连接再生煤气加热器（41），再生煤气加热器（41）分别连接各吸附段的输出口（32），所述煤气柜的再生回流口（12）连接再生冷却器（42），各吸附段的输入口（31）分别连接所述再生冷却器（42）。

3.根据权利要求2所述的焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，其特征在于，所述煤气加热器（13）是将煤气加热到135℃～145℃的加热器，所述再生煤气加热器（41）是将煤气加热升温至200℃的加热器，所述再生冷却器（42）是将煤气冷却降温至80℃的冷却器。

4.根据权利要求1所述的焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，其特征在于，每个所述吸附段的输入口（31）与所述煤气柜的再生回流口（12）之间设有第二阀门（62），每个所述吸附段的输出口（32）与净煤气管道（50）之间设有第三阀门（63），每个所述吸附段的输出口（32）与所述再生风机的输入口（43）之间设有第四阀门（64），每个所述吸附段的输出口（32）与所述再生风机的输出口（44）之间设有第五阀门（65），所述煤气柜的脱硫输出口（11）与每个所述水解段的输入口（21）之间设有第六阀门（66）。

5.根据权利要求1所述的焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，其特征在于，所述水解脱硫一体塔的下部设有所述水解段（20），所述水解脱硫一体塔的上部设有所述吸附段（30），所述水解脱硫一体塔的水解段的输出口（22）连通吸附段的输入口（31）。

6.根据权利要求5所述的焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，其特征在于，所述水解段的输出口（22）连接煤气冷却器（23），所述煤气冷却器（23）连接所述吸附段的输入口（31），所述煤气冷却器（23）是将煤气冷却降温至50℃～60℃的冷却器，所述煤气冷却器（23）与所述吸附段的输入口（31）之间设有第一阀门（61）。

7.根据权利要求1所述的焦炉煤气一体化塔循环脱硫再生装置，其特征在于，所述煤气柜（10）设有输入焦炉煤气的煤气输入口（14），所述煤气柜（10）设有向化产品原料系统输出焦炉煤气的煤气输出口（15），所述净煤气管道（50）连接燃气锅炉（51）。