一种液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统的制作方法

本实用新型涉及石油化工技术领域，具体涉及一种液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统。

背景技术：

随着石油化工行业的发展，液相烃类作为一种基本原料和化学燃料越来越受到人们的重视。同时，随着我国经济的发展，烃类在民用和工业领域均有不可替代的作用，并且需求量愈来愈大。炼油厂出产的烃类仍含有一定的二氧化硫，它不仅会使催化剂中毒，并且对设备产生腐蚀。目前吸附法技术可以有效脱除液相烃类中二氧化硫。吸附法脱二氧化硫最大的优点是脱硫精度高，吸附剂易于再生，成为液相轻烃脱硫的最佳选择。

然而现有的吸附剂再生技术并不能高效可靠的实现液相烃类二氧化硫吸附剂的再生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统，以解决采用吸附法脱除液相烃类中二氧化硫系统中吸附剂再生问题。

为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型一方面提供一种液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统，该再生系统包括：

二氧化硫吸附罐、再生气加热器、再生气换热器、第一冷却器和再生气压缩机；

所述二氧化硫吸附罐用于容纳吸附有二氧化硫的吸附剂；所述再生气加热器的出口与所述二氧化硫吸附罐入口相连；所述二氧化硫吸附罐的出口与所述再生气换热器的热侧入口相连；所述再生气换热器的热侧出口与所述第一冷却器的入口相连；所述第一冷却器的出口与再生气压缩机的入口连接，所述再生气压缩机的出口与所述再生气换热器的冷侧入口连接，所述再生气换热器的冷侧出口与所述再生气加热器的入口连接。

基于本实用新型的再生系统，所涉及到的的各装置均为本领域常规设备。

基于本实用新型的再生系统，优选地，该再生系统还包括中间罐，用于存放来自二氧化硫吸附罐中的液体。

基于本实用新型的再生系统，优选地，所述第一冷却器与再生气压缩机的连接管路上并联有干燥器；以便在必要时对系统内的气体进行干燥，除去部分饱和水；

所述第一冷却器的出口分别与再生气压缩机的入口和干燥器的入口连接，所述干燥器的出口与所述再生气压缩机的入口连接。

基于本实用新型的再生系统，优选地，所述再生气压缩机的入口前端的连接管路上还包括有第一缓冲罐，以稳定压缩机进口压力和分离出再生气中的少量液体。

所述第一冷却器的出口分别与第一缓冲罐的入口和干燥器的入口连接，所述干燥器的出口与所述第一缓冲罐的入口连接；所述第一缓冲罐的出口与所述再生气压缩机的入口连接。

基于本实用新型的再生系统，优选地，所述再生气压缩机与所述再生气换热器的连接管路上还包括有第二冷却器，以降低因压缩机加压造成介质温度升高。

所述再生气压缩机的出口与所述第二冷却器的入口连接，所述第二冷却器的出口与所述再生气换热器的冷侧入口连接。

基于本实用新型的再生系统，优选地，所述第二冷却器与所述再生气换热器的连接管路上还包括有第二缓冲罐，以稳定压缩机出口压力和分离出再生气中的少量液体。

所述第二冷却器的出口与所述第二缓冲罐的入口连接，所述第二缓冲罐的出口与所述再生气换热器的冷侧入口连接。

基于本实用新型的再生系统，优选地，所述第二缓冲罐与所述再生气换热器的连接管路上包括有分支管路，所述分支管路连接至碱洗塔。

基于本实用新型的再生系统，优选地，所述第一冷却器和再生气压缩机连接管路上包括有再生气入口；

所述再生气入口包括氮气入口和空气入口。

若氮气和空气中含水量较小时，再生气入口可放在干燥器之后，若氮气和空气中含水量较大时则可通过干燥器吸收气体中的水份。

本实用新型再一方面提供一种根据以上所述液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统进行的液相烃类二氧化硫吸附剂再生方法，该再生方法包括以下步骤：

1)将二氧化硫吸附罐中的液体倒出；

氮气解析工序：

2)将经过再生气加热器加热后的氮气从二氧化硫吸附罐顶部通入，底部输出；以带出大部分残余在二氧化硫吸附剂上的液相烃类和部分吸附的二氧化硫；

3)从二氧化硫吸附罐底部输出的氮气经过再生气换热器与冷侧介质换热后进入第一冷却器进行冷却至要求温度；

4)经第一冷却器冷却后的氮气和新鲜氮气混合后经过再生气压缩机进行升压；

5)升压后的氮气一部分导出液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统，一部分经再生气进入再生气换热器冷侧作为冷侧介质，与热侧介质换热后进入再生气加热器；

6)重复进行步骤2)-5)，直至吸附罐底部入口输出的氮气中二氧化硫含量小于10ppm。

空气烧焦工序：

7)将氮气换为空气重复进行步骤2)-5)，直至二氧化硫吸附剂在吸附过程中产生的焦炭全部被空气燃烧；

通过检测二氧化硫吸附罐出口co2，当其浓度基本不再发生变化时，则表明焦炭全部被空气燃烧。

氮气冷却工序：

8)关闭再生气加热器，将空气再次换为氮气，重复进行步骤2)-5)，直至二氧化硫吸附罐的温度达到要求。

基于本实用新型的再生方法，优选地，步骤1)中，将二氧化硫吸附罐中的液体倒出的同时，向二氧化硫吸附罐中通入0.6-1.0mpag的低压氮气。

基于本实用新型的再生方法，优选地，当通入经过再生气加热器加热后的氮气时，步骤5)中将升压后的氮气一部分导出液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统并输送至碱洗塔；当通入经过再生气加热器加热后的空气时，以及关闭再生气加热器通入氮气时，步骤5)中将升压后的空气或氮气一部分导出液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统直接排至大气。

基于本实用新型的再生方法，优选地，氮气解析工况中，当通入经过再生气加热器加热后的氮气时，氮气的温度为100-150℃，末期时，温度达到300-400℃。

基于本实用新型的再生方法，优选地，空气烧焦工况中，当通入经过再生气加热器加热后的空气时，空气的温度为300-450℃；末期时，温度达到450-550℃。

基于本实用新型的再生方法，优选地，再生气压缩机的入口压力为0.1-0.4mpag，出口压力为0.2-0.6mpag；更优选地，再生气压缩机的入口压力为0.2mpag，出口压力为0.4mpag。

基于本实用新型的再生方法，优选地，所述第一冷却器采用循环水冷，并冷却至30-60℃。

基于本实用新型的再生方法，优选地，氮气和/或空气从第一冷却器输出后，在进入再生气压缩机之前，当气体中含有饱和水时则通过除去部分饱和水。

本实用新型中的液相烃分子中碳原子数在1-60范围内，优选3～12，可以是烷烃、环烷烃或芳烃等中的一种或两种以上的组合。

本实用新型针对液相烃类吸附脱除二氧化硫工艺特点，提出一种液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统和方法，其优点主要有：使用高温氮气和空气进行再生，操作简单实用，运行可靠，控制简便等。

附图说明

图1为本实用新型的液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统示意图。

图2为本实用新型优选实施例中的液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统示意图。

附图标记说明：

1——二氧化硫吸附罐；

2——再生气换热器；

3——第一冷却器；

4——第一缓冲罐；

5——再生气压缩机；

6——第二冷却器；

7——第二缓冲罐；

8——再生气加热器；

9——干燥器；

10——新鲜氮气；

11——新鲜空气；

12——气体导出口。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例对本实用新型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统包括：

二氧化硫吸附罐1、再生气加热器8、再生气换热器2、第一冷却器3和再生气压缩机5。

所述二氧化硫吸附罐1内包括吸附有二氧化硫的吸附剂；所述再生气加热器8的出口与所述二氧化硫吸附罐1入口相连；所述二氧化硫吸附罐1的出口与所述再生气换热器2的热侧入口相连；所述再生气换热器2的热侧出口与所述第一冷却器3的入口相连；所述第一冷却器3的出口与再生气压缩机5的入口连接，所述再生气压缩机5的出口与所述再生气换热器2的冷侧入口连接，所述再生气换热器2的冷侧出口与所述再生气加热器8的入口连接。

使用该再生系统进行液相烃类二氧化硫吸附剂再生时，过程如下：

a)关闭二氧化硫吸附罐1进出口阀，将二氧化硫吸附罐1中的液体倒出；同时可以向二氧化硫吸附罐中通入0.6-1.0mpag的低压氮气以尽可能的将吸附罐中的液体倒出。

b)氮气解析工序：

1)将经过再生气加热器8加热后的氮气从二氧化硫吸附罐1顶部通入，底部输出；以带出大部分残余在二氧化硫吸附剂上的液相烃类和部分吸附的二氧化硫；

2)从二氧化硫吸附罐1底部输出的氮气经过再生气换热器2与冷侧介质换热后进入第一冷却器3进行冷却至40-60℃；

3)经第一冷却器3冷却后的氮气和新鲜氮气10混合后经过再生气压缩机5进行升压；

4)升压后的氮气一部分含酸废气在气体导出口12处排出至碱洗塔中，一部分经再生气进入再生气换热器2冷侧作为冷侧介质，与热侧介质换热后进入再生气加热器8；

5)重复进行步骤1)-4)，直至二氧化硫吸附罐底部输出的氮气中二氧化硫含量小于10ppm。c)空气烧焦工序：

将氮气换为空气重复进行氮气解析工序中步骤1)-4)，直至二氧化硫吸附剂在吸附过程中产生的焦炭全部被空气燃烧；过程中，经第一冷却器3冷却后的空气和新鲜空气11混合后经过再生气压缩机5进行升压；且该工序中，升压后的空气一部分在气体导出口12处直接排放至大气中即可，另一部分进入再生气换热器2冷侧作为冷侧介质。

d)氮气冷却工序：

关闭再生气加热器，将空气再次换为氮气，重复进行步骤2)-5)，直至二氧化硫吸附罐的温度达到要求。且该工序中，升压后的氮气一部分在气体导出口12处直接排放至大气中即可，另一部分进入再生气换热器2冷侧作为冷侧介质。

本实用新型在此提供一优选实施例，如图2所示，该液相烃类二氧化硫吸附剂再生系统包括：二氧化硫吸附罐1、再生气换热器2、第一冷却器3、第一缓冲罐4、再生气压缩机5、第二冷却器6、第二缓冲罐7、再生气加热器8、干燥器9和中间罐。

所述二氧化硫吸附罐1内包括吸附有二氧化硫的吸附剂；所述再生气加热器8的出口与所述二氧化硫吸附罐1入口相连；所述二氧化硫吸附罐1的出口与所述再生气换热器2的热侧入口相连；所述再生气换热器2的热侧出口与所述第一冷却器3的入口相连；所述第一冷却器3的出口与第一缓冲罐4的入口相连，第一缓冲罐4的出口与再生气压缩机5的入口连接，所述再生气压缩机5的出口与第二冷却器6的入口连接，第二冷却器6的出口与第二缓冲罐7的入口连接，第二缓冲罐7的出口与所述再生气换热器2的冷侧入口连接，所述再生气换热器2的冷侧出口与所述再生气加热器8的入口连接。

所述第一冷却器3与第一缓冲罐4的连接管路上并联有干燥器9；以便在必要时对系统内的气体进行干燥，除去部分饱和水。所述第一冷却器3的出口分别与第一缓冲罐4的入口和干燥器9的入口连接，所述干燥器9的出口与所述第一缓冲罐4的入口连接。干燥器9可以采用冷凝原理，也可以采用吸收原理，如吸附干燥机。

第二缓冲罐7与再生气换热器2的连接管路上还设置有气体导出口12。

使用该再生系统进行液相烃类二氧化硫吸附剂再生时，过程如下：

(a)关闭二氧化硫吸附罐1进出口阀，倒出罐内液体，同时通入0.6-1.0mpag的低压氮气将二氧化硫吸附罐中的液相烃类全部转入中间罐(图中未画出)中。

(b)氮气解析工序：

经加热至100-120℃的氮气从二氧化硫吸附罐1顶部进入，从底部出来后进入再生气换热器2，与第二缓冲罐7顶部出口的气体进行换热至约80-120℃，然后至第一冷却器3进行水冷至30-60℃，当气体中含有饱和水时则通过干燥器9除去部分饱和水，冷却后的氮气与新鲜氮气10混合后依次进入第一缓冲罐4、再生气压缩机5进行升压至0.2-0.6mpag，升压后的氮气进入第二冷却器6冷却至40-60℃后进入第二缓冲罐7，其中一部分含酸废气从气体导出口12处排出至碱洗塔中，一部分经再生气加热器8加热至100-120℃，然后进入二氧化硫吸附罐，再次循环，同时缓慢升高氮气的温度至300-400℃，直至二氧化硫吸附罐1底部输出的气体中二氧化硫含量小于10ppm。

(c)空气烧焦工况：

经加热至300-450℃的空气从二氧化硫吸附罐1顶部进入，从底部出来后进入再生气换热器2，与第二缓冲罐7顶部出口的气体进行换热至约90-150℃，然后至第一冷却器3进行水冷至40-60℃，当气体中含有饱和水时则通过干燥器9除去部分饱和水，冷却后的空气与新鲜空气11混合后再依次进入第一缓冲罐4、再生气压缩机5进行升压至0.2-0.6mpag，升压后的空气进入第二冷却器6冷却至40-60℃后进入第二缓冲罐7，其中一部分从气体导出口12处排至大气，一部分经再生气加热器8加热至300-400℃，然后进入二氧化硫吸附罐1，再次循环，同时缓慢升高空气的温度至450-550℃，直至二氧化硫吸附罐1中焦炭完全燃烧(二氧化硫吸附罐1底部输出的气体中二氧化碳浓度基本不再变化时)。

(d)氮气冷却工况：

关闭再生气加热器8，氮气从二氧化硫吸附罐1顶部进入，带走二氧化硫吸附罐1内的热量，从底部出来后进入再生气换热器2，与第二缓冲罐7顶部出口的气体进行换热至约80-120℃，然后至第一冷却器3进行水冷至30-60℃，必要时通过干燥器9除去部分饱和水，冷却后的氮气与新鲜氮气10混合后依次进入第一缓冲罐4、再生气压缩机5进行升压至0.2-0.6mpag，升压后的氮气进入第二冷却器6冷却至40-60℃后进入第二缓冲罐7，然后进入二氧化硫吸附罐1，再次循环，直至二氧化硫吸附罐的温度达到要求。

本实用新型用氮气和空气对液相烃类的二氧化硫吸附剂进行再生，操作压力为0.1-0.6mpag，操作温度为100-500℃，其具有操作简单实用，运行可靠，控制简便等优点。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。