[发明专利]一种变换气体中的H2S的脱除系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工行业中变换气体的脱硫系统，特别涉及一种变换气体中的H₂S的脱除系统。

背景技术

变换气体是化肥生产或炼焦生产中变换工段产生的气体，含有H₂S。H₂S作为化肥行业、炼焦行业等工业生产中的有害气体出现，对正常的工业生产有较大的危害，它能直接引起醇化、烷化、合成及含铜催化剂永久性中毒。因此生产装置中对工业气体中的硫含量有较大限制，脱硫就显得尤为重要。

近年来，煤化工、石油化工行业使用的传统脱硫方式有湿法和干法两大类、其中湿法中应用比较广泛的有888湿式氧化法、栲胶法湿式氧化法、还有生物法脱硫，这些方法应用成熟，但是由于需要气液传质吸收，脱硫液再生，因此电耗、水耗、蒸汽消耗、化学试剂消耗都比较高，操作环境差。干法脱硫主要是各种活性炭吸收，避免了复杂操作，但是由于活性炭有饱和硫容，对于硫含量较高的环境，活性炭消耗太大，会出现频繁换活性炭现象，影响正常生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能耗低的变换气体中的H₂S的脱除系统。

为了解决上述技术问题，本发明包括H₂S催化转化成S的转化炉和换热器，转化炉上设有变换气体进口、液态硫出口和出气口，转化炉的出气口接换热器的被换热介质进口，换热器上设有与换热器内被换热介质通道相通的液态硫出口。

为了更好的使生成的S液态析出，所述的换热器包括控温制冷换热器和制冷制热换热器，控温制冷换热器和制冷制热换热器之间设有串联和并联两套连接管路，两套连接管路上均设置有控制相应管路开启和封堵的阀门，控温制冷换热器上设有与控温制冷换热器内被换热介质通道相通的液态硫出口，制冷制热换热器上设有与制冷制热换热器内被换热介质通道相通的液态硫出口。

为了进一步的使S从气体中分离出来，还包括有物理脱硫装置，所述的换热器的被换热介质出口连接物理脱硫装置。

为了提高除S效果，所述的物理脱硫装置包括分离器、一吸塔和二吸塔，一吸塔和二吸塔之间设有串联和并联两套连接管路，两套连接管路上均设置有控制相应管路开启和封堵的阀门，分离器的进口接换热器的被换热介质出口，分离器的出口接一吸塔和二吸塔的进口的并联管路，分离器内设有填料，分离器上设有液态硫出口，一吸塔和二吸塔内设有活性炭。

为了进一步脱除气体中的H₂S，还包括有制冷换热器和常温精脱硫装置，所述的物理脱硫装置的出气口连接制冷换热器的被冷却介质进口，制冷换热器的被冷却介质出口连接常温精脱硫装置。

本发明的有益效果是：

1、能耗低，与湿式氧化法相比，本装置能耗低，电耗和水耗极其低，没有蒸汽耗，催化剂一次装填，可使用3-5年。应用到合成氨装置变脱位置，折算到合成氨，每吨氨催化剂消耗成本为2元，其他消耗为零。与传统湿法变脱相比，可节省12-20元/吨氨。

2、清洁生产，本发明全部操作都在密闭设备内，不需要外加碱、栲胶、五氧化二钒等化学试剂。避免有毒腐蚀性化学试剂的危害。

3、净化度高，本发明的最佳实施例处理后的气体净化度可达5ppm以下。

4、催化剂选择性好，在克劳斯催化剂基础上改进的催化剂，在原有基础上调整了铁的含量，并改进了催化剂及载体融合技术，有很好的选择性，能优先脱除硫化氢。

5、催化剂适应性广，催化剂比克劳斯催化剂有更好的活性和选择性，能适应硫化氢含量最小100ppm，最大3000ppm的变换气体脱硫。

6、装置投资小，操作简单，用在变换气脱硫位置因配套设备数量少，操作相对简单，处理20万吨/年合成氨变换气体，本发明直接工程投资1200万左右，低于湿式氧化法变换气脱硫的1800万。流动资金、技术费等其他费用根据投资规模的运作阶段另计。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

图中：1、转化炉，2、控温制冷换热器，3、制冷制热换热器，4、分离器，5、一吸塔，6、二吸塔，7、制冷换热器，8、常温精脱硫装置。

具体实施方式

如图1所示的一种具体实施例，它包括转化炉1、控温制冷换热器2、制冷制热换热器3、分离器4、一吸塔5、二吸塔6、制冷换热器7和常温精脱硫装置8。

转化炉1、控温制冷换热器2和制冷制热换热器3组成一个粗脱硫系统，转化炉1为H₂S催化转化成S的转化炉。转化炉1上设有变换气体进口、液态硫出口和出气口。