一種酸性氣體中的H2S的脫除系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種酸性氣體中的H2S的脫除系統，本實用新型專利技術包括H2S催化轉化成S的轉化爐、酸性氣體加熱裝置和轉化后氣體降溫裝置，酸性氣體加熱裝置的酸性氣體出口連接轉化爐的酸性氣體入口，轉化爐的轉化后氣體出口連接轉化后氣體降溫裝置。本實用新型專利技術的有益效果是：本實用新型專利技術通過對酸性氣體進行加熱，使酸性氣體達到合適轉化爐的溫度，設置轉化爐將酸性氣體中的H2S轉化成S，并通過降溫析出。能對以煤為原料的化工生產中粗合成氣經過聚乙二醇二甲醚法(NHD)工藝或低溫甲醇洗工藝后得到的酸性氣體進一步脫除H2S。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種化工行業中酸性氣體的脫硫系統，特別涉及一種酸性氣體中的H2S的脫除系統。
技術介紹
H2S作為化肥行業、煉焦行業等工業生產中的有害氣體出現，對正常的工業生產有較大的危害，它能直接引起醇化、烷化、合成及含銅催化劑永久性中毒。因此生產裝置中對工業氣體中的硫含量有較大限制，脫硫就顯得尤為重要。近年來，煤化工、石油化工行業使用的傳統脫硫方式有濕法、干法和間接脫硫。其中濕法中應用比較廣泛的有濕式氧化法、還有生物法脫硫，這些方法應用成熟，但是由于需要氣液傳質吸收，脫硫液再生，因此電耗、水耗、蒸汽消耗、化學試劑消耗都比較高，操作環境差。干法脫硫主要是各種活性炭吸收，避免了復雜操作，但是由于活性炭有飽和硫容，對于硫含量較高的環境，活性炭消耗太大，會出現頻繁換活性炭現象，影響正常生產。間接法脫硫有低溫甲醇洗或NHD吸收脫硫，但硫化氫沒有發生化學轉化，而是被富集到酸性氣體中，克勞斯脫硫流程是一種針對高硫含量酸性氣的催化氧化流程，但克勞斯流程長，對硫含量要求高10%以上，不適合低入口硫硫含量高凈化度酸性氣體脫硫。而且為適應高凈化度要求，需要多級克勞斯才能完成。以煤為原料的化工生產決定了粗合成氣中有C02、H2S等酸性氣體，該粗合成氣常用的間接法脫除酸性氣體的工藝有聚乙二醇二甲醚法(NHD)工藝和低溫甲醇洗工藝。這兩種工藝得到的酸性氣體中，H2S被進一步富集，含有大量的H2S，因H2S的毒性，酸性氣不能直接排放，需要把H2S轉化脫除后，尾氣H2S達標后才能排放。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是:提供一種酸性氣體中的H2S的脫除系統，使其能對以煤為原料的化工生產中粗合成氣經過聚乙二醇二甲醚法(NHD)工藝或低溫甲醇洗工藝后得到的酸性氣體進一步脫除H2S。為了解決上述技術問題，本技術包括H2S催化轉化成S的轉化爐、酸性氣體加熱裝置和轉化后氣體降溫裝置，酸性氣體加熱裝置的酸性氣體出口連接轉化爐的酸性氣體入口，轉化爐的轉化后氣體出口連接轉化后氣體降溫裝置。為了更好的使轉化生成的S液態析出，所述的轉化后氣體降溫裝置包括制冷換熱器和控溫制冷換熱器，制冷換熱器內設有冷卻介質通道和被冷卻介質通道，制冷換熱器上設有與被冷卻介質通道相通的液態硫出口，控溫制冷換熱器內設有冷卻介質通道和被冷卻介質通道，控溫制冷換熱器上設有與被冷卻介質通道相通的液態硫出口。為了進一步脫除轉化生成的S，所述的控溫制冷換熱器的被冷卻介質出口連接有物理脫硫裝置。為了提高物理脫硫效果，所述的物理脫硫裝置包括串聯連接的分離器和過濾吸附塔，分離器內設有填料，過濾吸附塔中設有活性炭。為了利用轉化后氣體的熱量加熱酸性氣體，所述的酸性氣體加熱裝置包括有加熱器，加熱器內設有加熱介質通道和酸性氣體通道，加熱器的加熱介質通道和控溫制冷換熱器的冷卻介質通道連接成循環回路，循環回路上設有除氧水供給管路。為了進一步的利用轉化后氣體的熱量加熱酸性氣體，還包括有第一換熱器、第二換熱器和酸性氣體供給管路，酸性氣體供給管路依次串聯第一換熱器的被加熱介質通道、加熱器的酸性氣體通道、第二換熱器的被加熱介質通道、制冷換熱器的冷卻介質通道和轉化爐的酸性氣體入口，轉化爐的轉化后氣體出口依次串聯制冷換熱器的被冷卻介質通道、控溫制冷換熱器的被冷卻介質通道、第二換熱器的加熱介質通道和第一換熱器的加熱介質通道，第一換熱器、第二換熱器和制冷換熱器三者既為所述的酸性氣體加熱裝置又為所述的轉化后氣體降溫裝置。為了進一步脫除轉化生成的S，所述的控溫制冷換熱器的被冷卻介質通道的出口和第二換熱器的加熱介質通道的進口連接有物理脫硫裝置。為了提高物理脫硫效果，所述的物理脫硫裝置包括串聯連接的分離器和過濾吸附塔，分離器內設有填料，過濾吸附塔中設有活性炭。為了能夠生產蒸汽，所述的轉化爐連接有除氧水供給管路和蒸汽出氣管路。本技術的有益效果是:本技術通過對酸性氣體進行加熱，使酸性氣體達到合適轉化爐的溫度，設置轉化爐將酸性氣體中的H2S轉化成S，并通過降溫析出。能對以煤為原料的化工生產中粗合成氣經過聚乙二醇二甲醚法(NHD)工藝或低溫甲醇洗工藝后得到的酸性氣體進一步脫除H2S。本技術還具有以下優點:1、本技術與克勞斯法相比，本技術適應于含H2S體積含量在0.3%_10%的酸性氣體，H2S轉化一步即可完成。因反應是放熱反應，H2S體積含量0.3%以上即可不需要外來熱量，本裝置能耗低，沒有蒸汽消耗，電耗、水耗。H2S體積含量1.0%以上，即可以加除氧水副產蒸汽。H2S體積含量3.0%以上，轉化爐即可直接產蒸汽。催化劑一次裝填，可使用3-5年?？晒澥?2-20元/噸氨。用在低溫甲醇洗工藝后酸性氣脫硫，噸氨催化劑消耗成本為0.1-2元，與原料氣含硫有關。與傳統克勞斯脫硫相比，投資可節省50%左右，運行費用可節省50%左右。2、本技術應用于30萬噸/年合成氨NHD法或低溫甲醇洗法工藝后的酸性氣體的直接工程投資1500萬左右，低于克勞斯法脫硫投資3000萬。流動資金、技術費等其他費用根據投資規模的運作階段另計。3、本技術凈化度高，不同含硫量的酸性氣體在本技術最佳實施例處理后凈化度可達30ppm (30ppm是指硫化氫的含量)以下。4、催化劑選擇性好，在克勞斯催化劑基礎上改進的催化劑，有很好的選擇性，能優先脫除硫化氣。5、催化劑適應性廣，催化劑比克勞斯催化劑有更好的活性，能適應硫化氫含量最小3000ppm，最大lOOOOOppm的氣體脫硫。6、裝置投資小，操作簡單，因配套設備數量少，操作相對克勞斯要簡單。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖；圖中:1、轉化爐，2、制冷換熱器，3、控溫制冷換熱器，4、分離器，5、過濾吸附塔，6、第二換熱器，7、加熱器，8、第一換熱器，9、轉化后氣體出氣管路，10、蒸汽出氣管路，11、酸性氣體供給管路，12、除氧水供給管路。具體實施方式如圖1所示的一種具體實施例，包括H2S催化轉化成S的轉化爐1、酸性氣體加熱裝置和轉化后氣體降溫裝置，酸性氣體加熱裝置的酸性氣體出口連接轉化爐I的酸性氣體入口，轉化爐I的轉化后氣體出口連接轉化后氣體降溫裝置。為了盡可能的節約能源，本系統將酸性氣體加熱裝置和轉化后氣體降溫裝置盡可能的相互結合。如圖1所示，本系統包括有制冷換熱器2、控溫制冷換熱器3、分離器4、過濾吸附塔5、第二換熱器6、加熱器7、第一換熱器8、轉化后氣體出氣管路9、蒸汽出氣管路10、酸性氣體供給管路11和除氧水供給管路12。其中，制冷換熱器2、控溫制冷換熱器3、第二換熱器6和第一換熱器8為轉化后氣體降溫裝置。制冷換熱器2、加熱器7、第二換熱器6和第一換熱器8為酸性氣體加熱裝置。加熱器7內設有加熱介質通道和酸性氣體通道。制冷換熱器2、控溫制冷換熱器3、第二換熱器6、加熱器7、第一換熱器8均是現有的一種換熱器，具有兩種介質通道。分離器4和過濾吸附塔5串聯成物理脫硫裝置，分離器4內設有填料，過濾吸附塔5中設有活性炭。制冷換熱器2內設有冷卻介質通道(用于通酸性氣體)和被冷卻介質通道(用于通轉化后的氣體)，制冷換熱器2上設有與被冷卻介質通道相通的液態硫出口，控溫制冷換熱器3內設有冷卻介質通道(用于通酸性氣體)和被冷卻介質通道(用于通轉化后的氣體)，控溫制冷換熱器3上設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種酸性氣體中的H2S的脫除系統，其特征在于：包括H2S催化轉化成S的轉化爐、酸性氣體加熱裝置和轉化后氣體降溫裝置，酸性氣體加熱裝置的酸性氣體出口連接轉化爐的酸性氣體入口，轉化爐的轉化后氣體出口連接轉化后氣體降溫裝置。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣勝昔，
申請(專利權)人：濟南承乾工程技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：