一种脱硫与再生一体化脱除煤气中硫化氢的装置和方法与流程

本发明属于煤气脱硫技术领域，尤其涉及一种脱硫与再生一体化脱除煤气中硫化氢的装置和方法。

【背景技术】

焦化厂焦炉煤气中含有5g/m³左右的硫化氢气体，若不脱除掉会对设备管道造成腐蚀，影响下游产品质量，使甲醇车间催化剂中毒、对大气造成污染，传统的脱硫方法是采用脱硫塔与再生塔配套的hpf法工艺将硫化氢气体用脱硫液吸收来生产硫磺，现场设备占地面积大、运行成本较高、耗电量大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种脱硫与再生一体化脱除煤气中硫化氢的装置和方法，使脱硫和再生阶段结合为一体，减少设备占地面积，降低生产成本。

本发明的一种技术方案：一种脱硫与再生一体化脱除煤气中硫化氢的装置，包括煤气冷却单元，煤气冷却单元的煤气出口连接至煤气净化单元的煤气进口；

煤气净化单元的煤气出口连接煤气脱硫再生单元的煤气进口，煤气脱硫再生单元包括位于其下部的脱硫段和位于其上部的再生段，脱硫段用于脱除煤气中的硫化氢气体，再生段用于将脱硫段产生的脱硫富液进行再生生成脱硫贫液以供脱硫段中使用；

再生段下部安装有硫泡沫生成槽，硫泡沫生成槽底部通过管道连接至硫泡沫存储槽，硫泡沫存储槽的出口连接有熔硫釜，熔硫釜用于将硫泡沫加工生成硫磺并输送至后续工序。

进一步地，脱硫段底部设置有煤气进口，上部设置有煤气出口，煤气进口与煤气出口之间设置有多层填料，顶层填料与煤气出口之间设置有脱硫贫液喷头，脱硫贫液喷头通过自流管连接至再生段。

进一步地，脱硫段底部安装有脱硫富液槽，脱硫富液槽通过脱硫富液管道连接至再生段的顶部，脱硫富液管道上安装有加压泵，脱硫富液管道与再生部之间通过喷射器连接，喷射器用于将脱硫富液和吸入的空气混合后输送至再生段内进行再生。

进一步地，硫泡沫生成槽底部为斜面，且出液口位于该斜面的底部。

进一步地，填料具体为三层。

进一步地，脱硫段的煤气出口通过煤气管道连接至下段工序。

本发明的另一种技术方案：一种脱硫与再生一体化脱出煤气中硫化氢的方法，使用上述的一种脱硫与再生一体化脱除煤气中硫化氢的装置，具体包括以下步骤：

将煤气依次通过冷却单元和净化单元4，使煤气温度下降，并脱除煤气中的颗粒杂质，将脱除杂质的煤气通过脱硫段进行脱硫，脱除其中的硫化氢气体，并通过脱硫段上部的煤气出口输送至煤气管道，进入到下段工序；

脱硫段底部的脱硫富液槽回收煤气脱硫过程中的脱硫富液，并通过管道将脱硫富液输送至再生段，通过管道和再生段之间的喷射器在脱硫富液输送至再生段的同时，将空气混入到脱硫富液中，混合空气后的脱硫富液在再生段进行再生，再生后生成脱硫贫液和硫泡沫，脱硫贫液经自流管自流至脱硫段，并通过脱硫贫液喷头进行喷洒，硫泡沫经过通过管道自流进入硫泡沫存储槽后在进入熔硫釜，生成硫磺。

本发明的有益效果是：降低了焦炉煤气中的硫化氢气体，硫化氢含量达到30mg/nm³以下，符合环保要求；通过将脱硫和再生集为一体，减少了用土地面积，而且，再生段设计在脱硫段顶部，利用脱硫液的压力使脱硫贫液自流到脱硫段，减少了耗电量；使用喷射器，利用进再生段的脱硫液动力，将空气自吸入再生段，不需要压缩机，节约了能耗；通过熔硫釜将硫泡沫制成硫磺进行回收，变废为宝，降低了公司生产成本。

【附图说明】

图1为本发明的结构示意图。

其中：1.再生段；2.自流管；3.脱硫段；4.净化单元；5.冷却单元；6.脱硫富液管道；7.加压泵；8.喷射器；9.硫泡沫存储槽；10.熔硫釜；11.煤气管道。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明公开了一种脱硫与再生一体化脱除煤气中硫化氢的装置，如图1所示，包括煤气冷却单元5，煤气冷却单元5的煤气出口连接至煤气净化单元4的煤气进口，通过煤气冷却单元5和煤气净化单元4可以对煤气进行降温和净化，使其满足脱硫条件，降低煤气中杂质对脱硫段的影响，延长设备使用时间。

煤气净化单元4的煤气出口连接煤气脱硫再生单元的煤气进口，煤气脱硫再生单元包括位于其下部的脱硫段3和位于其上部的再生段1。脱硫段3用于脱除煤气中的硫化氢气体，再生段1用于将脱硫段3产生的脱硫富液进行再生生成脱硫贫液以供脱硫段3中使用。

再生段1下部安装有硫泡沫生成槽，硫泡沫生成槽底部为斜面，且出液口位于该斜面的底部，这样，硫泡沫可以通过生成槽的底部出口排出，不需要其它辅助设备，通过重力作用下可以实现自流。硫泡沫生成槽底部通过管道连接至硫泡沫存储槽9，硫泡沫存储槽9的出口连接有熔硫釜10，熔硫釜10用于将硫泡沫加工生成硫磺并输送至后续工序，通过熔硫釜10可以将硫泡沫进行回收利用，进一步降低了生产成本。

脱硫段3底部设置有煤气进口，上部设置有煤气出口，煤气从下部进、上部出，脱硫贫液从上部喷头喷出，实现了气液对冲，在结合填料等，可以使得硫化氢的脱除效率更加。脱硫段3的煤气出口通过煤气管道11连接至下段工序，提供脱除硫化氢的煤气。煤气进口与煤气出口之间设置有多层填料，填料具体为三层。通过填料可以避免壁流效应造成的气、液两相在填料层中分布不均，导致使吸收率下降。

顶层填料与煤气出口之间设置有脱硫贫液喷头，脱硫贫液喷头通过自流管2连接至再生段1，使脱硫液可以进行循环喷洒利用，降低生产成本。

脱硫段3底部安装有脱硫富液槽，喷头喷洒出的脱硫贫液，在空中吸收硫化氢之后变为脱硫富液，脱硫富液通过脱硫富液槽进行收集。脱硫富液槽通过脱硫富液管道6连接至再生段1的顶部，脱硫富液管道6上安装有加压泵7，脱硫富液管道6与再生部1之间通过喷射器8连接，喷射器8用于将脱硫富液和吸入的空气混合后输送至再生段1内进行再生。通过喷射器8可以实现气液混合，不需要在添加空压机另行输送空气，节约能量，而且混合均匀，更理由后面的再生操作。

本发明还公开了一种脱硫与再生一体化脱出煤气中硫化氢的方法，使用上述的一种脱硫与再生一体化脱除煤气中硫化氢的装置，具体包括以下步骤：

将煤气依次通过冷却单元5和净化单元4，使煤气温度下降，并脱除煤气中的颗粒杂质，将脱除杂质的煤气通过脱硫段3进行脱硫，脱除其中的硫化氢气体，并通过脱硫段3上部的煤气出口输送至煤气管道11，进入到下段工序。

脱硫段3底部的脱硫富液槽回收煤气脱硫过程中的脱硫富液，并通过管道将脱硫富液输送至再生段1，通过管道和再生段1之间的喷射器在脱硫富液输送至再生段1的同时，将空气混入到脱硫富液中，混合空气后的脱硫富液在再生段1进行再生，再生后生成脱硫贫液和硫泡沫，脱硫贫液经自流管2自流至脱硫段3，并通过脱硫贫液喷头进行喷洒，硫泡沫经过通过管道自流进入硫泡沫存储槽9后在进入熔硫釜10，生成硫磺。

本发明中煤气自下而上进入脱硫段内，脱硫液自上而下喷洒吸收了煤气中的硫化氢气体后由脱硫液泵7输送再生段1顶部，通过喷射器8吸入空气后，混合进入再生段1进行再生，再生出硫泡沫自流入硫泡沫存储槽9、熔硫釜10用来生产硫磺，再生出的脱硫液自流进入脱硫段3。

脱硫段3、再生段1一体化，空气通过喷射器9被脱硫富液自吸入再生段内进行再生，不需要空压机设备提供额外空气。本发明在满足当前节能环保要求(焦炉煤气中硫化氢含量达到30mg/nm³环保限值以下)的同时，为企业带来可观的经济效益、降低生产成本、减少用地面积。