一种高压固定床循环氢干法脱硫装置及方法

摘要

本发明公开了一种高压固定床循环氢干法脱硫装置及方法，包括通过管道相连接的空冷器、高压分离器、脱硫化氢塔和循环氢分液罐；空冷器外端连接有脱硫入口，空冷器外侧设有制冷控制器；所述高压分离器顶部设有压力控制器，中部设有液位控制器，高压分离器下部连接有出液管道，出液管道上设有液位控制阀；所述循环氢分液罐顶部设有循环氢出口，底部设有冷凝液出口。本发明的有益效果为：本发明采用干法脱硫方法，脱硫过程中不产生任何杂质，且装置使用寿命长，易于维护，脱硫效果能够达到100%，循环氢的硫含量始终能够控制在2ppm以下，使得催化剂、设备的使用寿命延长，进一步的降低了装置运行的成本，且没有二次污染，不存在环保处理问题。

权利要求

1.一种高压固定床循环氢干法脱硫装置，包括通过管道相连接的空冷器（1）、高压分离器（2）、脱硫化氢塔（3）和循环氢分液罐（4）；其特征在于：空冷器（1）外端连接有脱硫入口（9），空冷器（1）外侧设有制冷控制器（5）；所述高压分离器（2）顶部设有压力控制器（7），高压分离器（2）中部设有液位控制器（6），高压分离器（2）下部连接有出液管道，该出液管道上设有液位控制阀（8）；所述循环氢分液罐（4）顶部设有循环氢出口（11），循环氢分液罐（4）底部设有冷凝液出口（10），其中，利用所述高压固定床循环氢干法脱硫装置进行脱硫的方法包括以下步骤：

1）混有硫化氢的循环氢气体通过脱硫入口（9）进入空冷器（1）中冷却，并控制气体空-1

速/h :≤3000，并通过制冷控制器（5）控制空冷器（1）内的气体的温度在45-55℃范围内；

2）循环氢气进入高压分离器（2）进行气液分离，并通过液位控制器（6）和液位控制阀（8）控制液面高度和高压分离器（2）内压力在14.5-16.5MPa范围内；

3）循环氢气进入脱硫化氢塔（3）脱硫，脱硫化氢塔（3）内由上至下依次填充直径15mm瓷球层、直径6mm瓷球层、吸附剂层、直径6mm瓷球层和直径15mm瓷球层，并使其操作压力控制在15.0-18.9MPa，操作温度≤50℃；以及

4）脱硫后的循环氢气进入循环氢分液罐（4）排除冷凝液进入循环氢压缩机循环氢循环使用。

说明书

一种高压固定床循环氢干法脱硫装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种高压固定床循环氢干法脱硫装置及方法。

背景技术

[0002] 目前，国内现有的高压加氢装置中并没有设计循环氢脱硫装置。而为了解决循环氢中的硫含量过大的问题，只能通过高压分离器顶部的废氢线排放循环氢并同时不断补充高纯度的氢气（99.99%），以不断进行置换的方式来实现。而已有的中压加氢装置采用的是氨液逆向吸收-湿法回收来实现硫化氢的脱除，原理是让油气经过装有氨液的装置，用氨液来吸收硫，然后氨再脱硫后循环使用；尽管氨液可以回收循环使用，但此种方法仍要再建设一套溶剂再生装置，并且全部要设计成高压设备系统，国内在高压加氢中还无法应用。

[0003] 针对上述现有技术的缺点，如果只是简单通过不断稀释硫纯度来解决，势必造成氢气损失，及装置能耗增加，在实际操作中一般会增加5~10%的氢气消耗量，而且脱硫效果差，无法做到100%脱硫；而用氨液吸收的工艺技术，效果虽然较好，但氨液必须有溶剂再生装置配套使用且氨液脱硫时要有相应的高压设备和管线，并且多建设一套配套装置，必须要有人员来管理运行，装置投资大，操作比较复杂且运行成本较高，而另外吸收了硫的氨液目前还存在环保处理的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种高压固定床循环氢干法脱硫装置及方法，以解决以上的技术难题。

[0005] 本发明所述的一种高压固定床循环氢干法脱硫装置，包括通过管道相连接的空冷器、高压分离器、脱硫化氢塔和循环氢分液罐；空冷器外端连接有脱硫入口，空冷器外侧设有制冷控制器；所述高压分离器顶部设有压力控制器，中部设有液位控制器，高压分离器下部连接有出液管道，出液管道上设有液位控制阀；所述循环氢分液罐顶部设有循环氢出口，底部设有冷凝液出口。

[0006] 本发明所述的一种高压固定床循环氢干法脱硫方法，其包括以下步骤：

[0007] 1）混有硫化氢的循环氢气体通过脱硫入口进入空冷器中冷却，并控制气体空速/-1h :≤3000，并通过制冷控制器控制空冷器内的气体的温度在45-55℃范围内；

[0008] 2）循环氢气进入高压分离器进行气液分离，并通过液位控制器和液位控制阀控制液面高度和高压分离器内压力在14.5-16.5MPa范围内；

[0009] 3）循环氢气进入脱硫化氢塔脱硫，脱硫化氢塔内由上至下依次填充直径15mm瓷球层、直径6mm瓷球层、吸附剂层、直径6mm瓷球层和直径15mm瓷球层，并使其操作压力控制在15.0-18.9MPa，操作温度≤50℃；

[0010] 4）脱硫后的循环氢气进入循环氢分液罐排除冷凝液进入循环氢压缩机循环氢循环使用。

[0011] 本发明的有益效果为：本发明采用干法脱硫方法，脱硫过程中不产生任何杂质，且装置使用寿命长，易于维护，脱硫效果能够达到100%，循环氢的硫含量始终能够控制在2ppm以下，使得催化剂、设备的使用寿命延长，进一步的降低了装置运行的成本，且没有二次污染，不存在环保处理问题。

附图说明

[0012] 下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

[0013] 图1为本发明实施例的一种高压固定床循环氢干法脱硫装置的结构示意图；

[0014] 图中：

[0015] 1、空冷器；2、高压分离器；3、脱硫化氢塔；4、循环氢分液罐；5、制冷控制器；6、液位控制器；7、压力控制器；8、液位控制阀；9、脱硫入口；10、冷凝液出口；11、循环氢出口。

具体实施方式

[0016] 如图1所示，本发明实施例所示的本发明所述的一种高压固定床循环氢干法脱硫装置，包括通过管道相连接的空冷器1、高压分离器2、脱硫化氢塔3和循环氢分液罐4；空冷器1外端连接有脱硫入口9，空冷器1外侧设有制冷控制器5；所述高压分离器2顶部设有压力控制器7，中部设有液位控制器6，高压分离器2下部连接有出液管道，出液管道上设有液位控制阀8；所述循环氢分液罐4顶部设有循环氢出口11，底部设有冷凝液出口10。

[0017] 利用本发明实施例所述的一种高压固定床循环氢干法脱硫装置进行脱硫的方法，其包括以下步骤：

[0018] 1）混有硫化氢的循环氢气体通过脱硫入口9进入空冷器1中冷却，并控制气体空-1速/h :≤3000，并通过制冷控制器5控制空冷器1内的气体的温度在45-55℃范围内；

[0019] 2）循环氢气进入高压分离器2进行气液分离，并通过液位控制器6和液位控制阀8控制液面高度和高压分离器2内压力在14.5-16.5MPa范围内；

[0020] 3）循环氢气进入脱硫化氢塔3脱硫，脱硫化氢塔3内由上至下依次填充直径15mm瓷球层、直径6mm瓷球层、吸附剂层、直径6mm瓷球层和直径15mm瓷球层，并使其操作压力控制在15.0-18.9MPa，操作温度≤50℃；

[0021] 实际使用时的填充情况如下表所示：

[0022]

[0023] 其中，JX-4A型脱硫剂由北京三聚环保新材料有限公司研制开发，其具体技术参数如下：

[0024]

[0025] 4）脱硫后的循环氢气进入循环氢分液罐4排除冷凝液进入循环氢压缩机循环氢循环使用。

[0026] 中国化工某公司应用本发明实施例所示的一种高压固定床循环氢干法脱硫装置及方法，大幅度减少了装置的氢气使用量，按2011年全年氢气用量来算此项技改减少了72吨的新氢用量，合人民币167万元。

[0027] 虽然以上仅描述了本发明的具体实施方式范例，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更或修改均落入本发明的保护范围。