一種低氨hp法煤氣串聯(lián)脫硫裝置及脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦?fàn)t煤氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置及脫硫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煉焦過程產(chǎn)生的煤氣中含有大量的硫化氫氣體，在傳統(tǒng)脫硫工藝中，以氨為堿源，由復(fù)合催化劑組成的脫硫液洗滌脫硫，在塔前煤氣中硫化氫含量低于5g/m3并且脫硫液中氨濃度達(dá)到7g/L以上才能確保具有較高的脫硫效率；當(dāng)塔前煤氣硫化氫含量超過5g/m3時(shí)，脫硫效率一般不超過98%，因此傳統(tǒng)脫硫工藝對脫除硫化氫含量低的煤氣具有優(yōu)勢，用傳統(tǒng)脫硫工藝雖然能夠達(dá)到環(huán)保指標(biāo)的要求，但是需要從源頭改變煉焦煤的配比來控制煤氣中硫化氫的含量。傳統(tǒng)脫硫工藝存在的缺陷和不足限制了煉焦配煤煤種的范圍，有時(shí)需要添加液氨以保持脫硫液中氨的高濃度，導(dǎo)致生產(chǎn)運(yùn)行成本高；對硫化氫含量高的煤氣，脫硫效率較低，塔后含硫達(dá)不到環(huán)保指標(biāo)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決傳統(tǒng)脫硫技術(shù)的缺陷和不足，本發(fā)明提供了一種在低氨濃度下實(shí)現(xiàn)高效脫硫的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫工藝。
[0004]本發(fā)明的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，包括進(jìn)氣管并聯(lián)的1#脫硫塔I和2#脫硫塔5，在所述1#脫硫塔I的氣體出口閥門前端與2#脫硫塔5的氣體入口閥門后端設(shè)置之間設(shè)置閘閥4，使1#脫硫塔I的出氣管與2#脫硫塔5的進(jìn)氣管相連通；
[0005]所述1#脫硫塔I與2#脫硫塔5內(nèi)，在進(jìn)氣口上方設(shè)置一槽盤式氣液分布器2，在槽盤式氣液分布器2上方，依次交替設(shè)置若干組填料支撐柵板6和降液管式液體分布器3。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，優(yōu)選地，所述降液管式液體分布器3的進(jìn)液管8置于脫硫塔側(cè)壁。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，優(yōu)選地，依次交替設(shè)置2組填料支撐柵板6和降液管式液體分布器3。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置，優(yōu)選地，所述依次交替設(shè)置的若干組填料支撐柵板6和降液管式液體分布器3均位于脫硫塔的出氣口下方。
[0009]本發(fā)明的基于上述低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置的脫硫方法，包括以下步驟:
[0010]I)將1#脫硫塔I的氣體出口閥門前端與2#脫硫塔5的氣體入口閥門后端之間的閘閥4打開，再將1#脫硫塔I的氣體出口閥門和2#脫硫塔5的氣體進(jìn)口閥門關(guān)閉；
[0011]2)向1#脫硫塔I通入煤氣，同時(shí)向1#脫硫塔I的降液管式液體分布器3通入液體，液體降液過程與煤氣逆向接觸進(jìn)行脫硫反應(yīng)，再經(jīng)填料支撐柵板6在槽盤式氣液分布器2處將液體收集重新分布后降液，再次進(jìn)行液體與煤氣逆向接觸脫硫反應(yīng)，在1#脫硫塔I內(nèi)完成第一次脫硫，脫硫后煤氣經(jīng)1#脫硫塔I的氣體出口排出；
[0012]3)來自1#脫硫塔I的煤氣經(jīng)閘閥4進(jìn)入2#脫硫塔5，同時(shí)向2#脫硫塔5的降液管式液體分布器3通入液體，液體降液過程與煤氣逆向接觸進(jìn)行脫硫反應(yīng)，再經(jīng)填料支撐柵板6在槽盤式氣液分布器2處將液體收集重新分布后降液，再次進(jìn)行液體與煤氣逆向接觸脫硫反應(yīng)，在2#脫硫塔5內(nèi)完成第二次脫硫，脫硫后煤氣經(jīng)2#脫硫塔5的氣體出口排出。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的基于低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置的脫硫方法，上述液體為氨水、對苯二酚與PDS的混合物。其中，催化劑為H(對苯二酚)與P的(ros，雙環(huán)酞氰酤六磺酸銨)的混合物。作為優(yōu)選地，例如，當(dāng)煤氣處理量為60000mVh時(shí)，在預(yù)冷塔內(nèi)向煤氣連續(xù)補(bǔ)充含氨濃度18%?20% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氨氣，煤氣中的氨氣被上述液體吸收，使液體中含氨濃度為4g/L (氨水)，對苯二酚用量8kg/8小時(shí)，PDS用量6kg/8小時(shí)(液體中的濃度為30mg/L)。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案是:利用了脫硫過程各個(gè)反應(yīng)速率的差異，反應(yīng)持續(xù)的時(shí)間越長系統(tǒng)的硫容相對越大，脫硫效果越好；同時(shí)利用了脫硫塔內(nèi)存在H2S的持續(xù)吸收、解離、氧化和NH3的持續(xù)溶解、吸收反應(yīng)，通過串聯(lián)工藝改造使煤氣中H2S的吸收一解離一HS_氧化—S的反應(yīng)重復(fù)多級進(jìn)行，同時(shí)每一級都重復(fù)實(shí)現(xiàn)著NH3S解一快速吸收H2S — HS—解離氧化釋放出NH3—再溶解吸收H2S的過程?；谝陨显?，本發(fā)明開發(fā)實(shí)施了低氨HP法串聯(lián)脫硫工藝改造，提高了 NH3的重復(fù)利用率，降低了氨的補(bǔ)充量；同時(shí)串聯(lián)脫硫工藝級數(shù)越多，后塔的氨硫比越高，當(dāng)煤氣經(jīng)過一級脫硫塔凈化后進(jìn)入下一級脫硫塔時(shí)，煤氣中H2S濃度相對降低，氨硫比相對進(jìn)一步升高，副反應(yīng)更少，催化氧化環(huán)境好，從而達(dá)到更高的脫硫效率。
[0015]本發(fā)明能夠在現(xiàn)有常規(guī)HPF法脫硫工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，與傳統(tǒng)脫硫技術(shù)相比，具有實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和進(jìn)步，能夠?qū)崿F(xiàn)低氨工況的高效脫硫，有效降低脫硫運(yùn)行成本，達(dá)到了環(huán)保指標(biāo)要求。
[0016]本發(fā)明主要包括部分塔內(nèi)件的改造與煤氣管線的改造，具體為:
[0017](I)管線之間加閘閥改進(jìn)，主要優(yōu)點(diǎn)是通過閥門間的切換實(shí)現(xiàn)兩塔的串、并聯(lián)運(yùn)行，為下一步脫硫系統(tǒng)的檢修提供便利，而且施工過程中不會(huì)對煤氣凈化工序產(chǎn)生影響；
[0018](2)液體分布器的改進(jìn):將原頂部進(jìn)液改為側(cè)面兩層連續(xù)進(jìn)液，將原噴嘴式霧狀布液改為降液管式重力柱狀布液，改進(jìn)后降液管式布液進(jìn)一步提高了布液的均勻性，避免了霧沫夾帶問題；進(jìn)一步優(yōu)選地，上層液體分布器布液量是下層液體分布器布液量的1/3，下層液體分布器升氣管增加“傘狀”擋液帽避免液體從升氣管處下落，改進(jìn)后降低了捕霧層的阻力及整個(gè)脫硫系統(tǒng)的阻力；
[0019](3)氣液分布器的改進(jìn):將盤式氣液分布器改造為槽盤式氣液分布器，并且將槽盤式分布器擋液帽支架的螺栓連接方式改為焊接方式，將分布器的Φ14圓形分布孔沿導(dǎo)液角鋼方向改造為150mm的長圓孔，改進(jìn)后提高了擋液帽的牢固性，避免了沉淀物對分布孔的堵塞，有利于液體的均勻分布。
【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有的HPF法煤氣脫硫裝置示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的低氨HP法煤氣串聯(lián)脫硫裝置示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記
[0023]1、1#脫硫塔 2、槽盤式氣液分布器 3、降液管式液體分布器
[0024]4、閘閥5、2#脫硫塔6、填料支撐柵板
[0025]7、旁通閥8、進(jìn)液管9、盤式氣液分布器