一种有机硫脱除反应器的制作方法

本发明涉及一种有机硫脱除反应器，尤其涉及一种应用于焦炉煤气脱除有机硫的反应设备。

背景技术：

焦炉煤气是煤在高温干馏过程中产生的气体产物，是生产焦炭过程中的副产品。焦炉煤气中除了含有h2、co、ch4、co2、n2、o2等主要成分外，还含有h2s、cos、cs2、nh3、硫醚、硫醇和噻吩等硫化物，若不除去这些硫化物，会对后续工艺过程中的催化剂造成毒害，导致催化剂部分或完全失去活性。而形态复杂的有机硫(如硫醇、硫醚、噻吩等)和不饱和烃等其他杂质，必须进行深度净化才可除去。

目前，在新型煤化工领域中，焦炉煤气精脱硫的工艺流程一般为：预加氢、一级加氢、一精脱硫、二级加氢、二精脱硫，精脱硫后煤气中的总硫含量可降低到0.1ppm以下，一级和二级加氢的作用是将原料中的硫醇、硫醚、噻吩等有机硫在加氢催化剂的作用下发生加氢反应，生成无机硫化物h2s，在二级精脱硫装置中被吸附脱除。现行工艺需要反应设备较多，设备材料量较大，并且占据空间较大。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种有机硫脱除反应器，将加氢反应和吸附脱硫两种操作放在一台设备中进行，通过控制加氢催化剂及吸附剂的量实现在一塔内完成精脱硫的目的。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种有机硫脱除反应器，包括裙座、设置在裙座上的筒体和上下封头，筒体内由上至下依次装有加氢反应催化剂床层、再分布器及吸附剂床层，筒体有若干温度计接管和人孔；上封头设有进气口和进口气体分布器，下封头设有出气口和集气环。

所述加氢反应催化剂床层和吸附剂床层的上部、下部分别装填2～3层不同直径的陶瓷球。

靠近加氢反应催化剂床层及吸附剂床层的一层陶瓷球直径较小，远离加氢反应催化剂床层及吸附剂床层的陶瓷球逐层增大。

所述温度计接管贯通筒体，温度计接管上设有温度检测孔，温度检测孔上覆盖一层钢丝网。

所述进口气体分布器和再分布器均是设置在气体入口处的一段内筒，内筒底部封闭；内筒侧壁沿轴向设置3～5排气体出口，且每排沿径向对称设置气体出孔；排与排间的气体出口由圆环隔开；各圆环内径不同，离进气口越远，圆环内径越小。

所述集气环是在出口处安装一个顶部封闭的筒形结构，筒形结构侧壁开设有长圆孔，筒形结构侧壁覆有钢丝网，筒形结构顶部封闭端开有若干小圆孔。

所述的集气环的横截面积是上封头或下封头的横截面积的6％～15％。

所述的筒体侧部设有取样口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

有机硫脱除反应器结构简单，脱除有机硫效果较好。由于加氢反应和吸附脱硫的操作条件基本相同，因此可将两种操作放在一台设备中进行。本专利通过控制加氢催化剂及吸附剂的量可实现在一塔内完成精脱硫的目的，且有机硫脱除反应器能够串联使用，使最终煤气中的总硫含量降低到0.1ppm以下，由于只需一台设备，因此节省设备材料，节约空间；具体优点是：

1)进口气体分布器及再分布器的结构设计可使焦炉煤气沿内筒侧壁流出，筒内不同内径的圆环，可使气体以近似相同的速度出流，保证了气体出流的均匀；

2)加氢反应催化剂床层及吸附剂床层上部设有的2-3层尺寸不同的陶瓷球，起到了增加气体分布点的作用，使得加氢反应催化剂床层及吸附剂床层内的气体分布更加均匀，不会让高速的气流直接冲刷催化剂及吸附剂，防止其粉化。催化剂床层及吸附剂床层下部装填的陶瓷球起到了支撑催化剂及吸附剂的作用，也起到了防止其流失的作用；

3)设置在反应器底部的集气环起到了更好的收集反应后的气体的作用，并防止吸附剂流失；

4)反应器筒体上设有若干温度计接管和取样口，可有效监测反应器内温度，并测取煤气脱除有机硫程度。

附图说明

图1是有机硫脱除反应器的结构示意图。

图2是进口气体分布器结构示意图。

图3是再分布器结构示意图。

图4是图2沿a-a线的剖视图。

图5是集气环的俯视图。

图6是集气环的主视图。

图7是温度计接管的结构示意图。

图8是图7的i部放大图。

图9是图8沿b-b线的剖视图。

图中：1-上封头2-瓷球层一3-瓷球层二4-加氢反应催化剂床层5-催化剂支撑6-再分布器7-集气环8-出气口9-人孔10-温度计接管11-筒体12-进口气体分布器13-进气口14-取样口15-圆环16-钢丝网17-裙座18-吸附剂床层19-温度检测孔20-气体出孔21-内筒22-筒形结构23-小圆孔24-长圆孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1，一种有机硫脱除反应器，包括裙座17、设置在裙座17上的筒体11和上下封头，筒体11内由上至下依次装有加氢反应催化剂床层4、再分布器6及吸附剂床层18，筒体11有若干温度计接管10和人孔9；上封头1设有进气口13和进口气体分布器12，下封头设有出气口8和集气环7。筒体11侧部设有取样口14。

见图1，加氢反应催化剂床层4和吸附剂床层18的上部、下部分别装填2～3层不同直径的陶瓷球。紧挨催化剂床层及吸附剂床层18的陶瓷球层二3的陶瓷球直径较小，上面的陶瓷球层一2的陶瓷球直径较大；加氢反应催化剂床层4及吸附剂床层18下部也有2-3层陶瓷球层，紧挨加氢反应催化剂床层4及吸附剂床层18的陶瓷球层二3的陶瓷球直径较小，下面的陶瓷球层一2的陶瓷球直径较大。加氢反应催化剂床层4底部的陶瓷球层一2由催化剂支撑5固定。

见图1、图7-图9，温度计接管10贯通筒体11，并等距设置，温度计接管10上设有若干温度检测孔19，温度检测孔19上覆盖一层钢丝网16，防止催化剂进入接管；不同温度计接管10上检测小孔位置不同，以便测到加氢反应催化剂床层4内不同位置的温度

见图2-图4，进口气体分布器12和再分布器6均是设置在气体入口处的一段内筒21，内筒21底部封闭；内筒21侧壁沿轴向设置3～5排气体出口，且每排沿径向对称设置4～6个气体出孔20；排与排间的气体出口由圆环15隔开；各圆环15内径不同，离进气口13越远，圆环15内径越小。

见图5、图6，集气环7是在出口处安装一个顶部封闭的筒形结构22，筒形结构22侧壁开设有长圆孔24，筒形结构22侧壁覆有钢丝网16，筒形结构22顶部封闭端开有若干小圆孔23。集气环7的横截面积是上封头1或下封头的横截面积的6％～15％，优选10％。

见图1，工作时，待净化的焦炉煤气由进气口13通过进口气体分布器12后匀速的进入反应器内，原料气均匀的穿过两层瓷球层进入加氢反应催化剂床层4。多层陶瓷球起到了增加气体分布点的作用，使得加氢反应催化剂床层4内的气体分布更加均匀，不会让高速的气流直接冲刷催化剂，防止其粉化。在加氢反应催化剂床层4内原料气进行加氢反应，同时通过温度计接管10实时监测加氢反应催化剂床层4内的温度，防止其超温导致催化剂失活，反应后的原料气再次穿过两层陶瓷球层及催化剂支撑5进入到再分布器6。通过取样口14可测取加氢后的煤气成分。加氢后的煤气通过再分布器6的再次分布后，均匀的穿过两层陶瓷球层进入吸附剂床层18，在吸附剂床层18内通过zno吸附脱除煤气中的h2s，通过温度计接管10实时监测吸附剂床层18内的温度，精脱硫后的煤气由集气环7收集，由出气口8排出，进入后续工段。

本发明结构简单，气体分布均匀，可实现在一塔内完成精脱硫的目的，亦可串联使用，使最终煤气中的总硫含量降低到0.1ppm以下，本发明节省设备材料，节约空间。