[发明专利]含高浓度硫化物的燃料气的干法脱硫系统及方法

说明书

本发明提出含高浓度硫化物的燃料气的干法脱硫系统及方法。该系统包括过滤装置，换热器，冷却装置，有机硫加氢转化器和脱硫装置；过滤装置的入口与燃料气进气管道连接，过滤装置的出口连接换热器的低温侧进口，换热器的低温侧出口连接有机硫加氢转化器的进气口，有机硫加氢转化器的出气口连接换热器的高温侧进口，换热器的高温侧出口连接脱硫装置的进气口，冷却装置安装于连接换热器和脱硫装置的气流管道上；有机硫加氢转化器包括壳体，壳体内设置有催化剂床层，用于加热催化剂床层的加热机构，温度监测机构,以及用于向壳体内充入冷却气体的冷却机构。该系统和方法可有效脱除燃料气的硫化物成分，能够避免飞温现象引起设备故障。

技术领域

本发明属于脱硫技术领域，尤其涉及含高浓度硫化物的燃料气的干法脱硫系统及方法。

背景技术

天然气、高炉煤气、兰炭炉气、铁合金炉气、煤层气等燃料气的原料气除含有微量的焦油，萘，灰尘等杂质外，还含有多种硫化物成分，如H₂S、COS、 CS₂、C₄H₄S等。尤其是焦炉煤气，其总硫含量高达3000-8000mg/m³，其中有机硫占10-15％。

目前，焦炉煤气脱硫(将焦炉煤气作为化工产品原料时例外)选用的脱硫技术方法绝大多数为湿式氧化法，也有少数采用湿式吸收法。但是，这类湿法脱硫工艺存在以下问题：1、都只能脱除无机硫，对焦炉煤气中的有机硫基本不能脱除，会造成燃烧后的烟气中SO₂含量严重超标；2、生成的硫磺品味不高，难以销售；3、溶液再生中实际使用的空气用量要高于理论空气用量的10倍以上，产生大量的VOC废气；4、吸收溶液会生成副盐，消耗了原材料，产生了固体污染物。

为了避免湿法脱硫的弊端，研究人员尝试采用干法脱硫进行气体脱硫处理，如中国专利CN201810829320.6公开了一种焦炉煤气除氧精脱硫的方法，但是，这种方法仅能处理总硫含量较低且H₂S含量小于1mg/m³的焦炉煤气，不能对高总硫含量的燃料气进行脱硫处理，使净化后的燃料气在燃烧后的烟气中SO₂含量满足国家超低排放的要求。该方法需对原料气进行粗脱硫处理，进行预加氢除氧工序，有机硫转化过程需经过两级加氢反应处理，处理工序较为复杂，反应所需温度和压力条件都较高，成本较高，不适宜推广应用。同时，由于这种干法脱硫方法中有机硫的加氢转化反应是放热反应，转化过程中易出现飞温现象，造成设备故障，影响脱硫过程的正常进行。

发明内容

本发明提出含高浓度硫化物的燃料气的干法脱硫系统及方法。该干法脱硫系统可对含有高浓度硫化物的燃料气进行脱硫净化处理，有效脱除其中的硫化物成分，使净化后的燃料气燃烧后的烟气中SO₂含量达到国家现行的超低排放标准，同时能够避免有机硫转化过程中由飞温现象引起的设备故障，且该方法工序简单，脱硫过程反应条件要求低，有利于降低能耗和成本。

为了达到上述目的，本发明提供了一种含高浓度硫化物的燃料气的干法脱硫系统，包括用于过滤杂质的过滤装置，换热器，用于冷却气体的冷却装置，有机硫加氢转化器，以及用于脱除硫化氢的脱硫装置；所述过滤装置的入口与燃料气进气管道连接，所述过滤装置的出口连接所述换热器的低温侧进口，所述换热器的低温侧出口连接所述有机硫加氢转化器的进气口，所述有机硫加氢转化器的出气口连接所述换热器的高温侧进口，所述换热器的高温侧出口通过气流管道连接所述脱硫装置的进气口，所述冷却装置安装于连接所述换热器和所述脱硫装置的气流管道上；