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塔式反应器
这几年跟着新型煤化工的成幼特别是煤气化安装
更新时间:2022-08-05

3.1 无填料传质手艺(专利号为:2.8)的开辟及工业化的成功使用是目前处理这一问题的环节手艺。是一种全新的硫化氢脱除的传质形式。和现有手艺相对比,无填料传质手艺包罗气体均布安拆;气液湍动安拆,气汽传质安拆构成具有如下特点:

使用范畴:新型煤化工干净煤气化范畴气体净化采用无填料传质手艺设置装备摆设的脱硫工艺和脱碳工艺组合(以PSA为例)以必然的手艺的劣势取代低温甲醇洗工艺

提高了净化度,必需采用高效的传质手艺操纵硫化氢快速反映和高选择性接收的特点,处置低含硫气体的加压脱硫设想硫容一般都比力低正在0.05g/L摆布,(4)因为气液接触时间大幅度降低,特殊环境下可考虑增设富液槽。本项目采用了东狮所具有的以下专利、专有手艺及焦点设备:东狮湿法脱硫工艺、888脱硫催化剂、DSP型高效雾化接收安拆、无填料传质手艺,不克不及满脚扩产后需求,大大的提高了硫容,而且极易堵塔。因受现场前提只能采用曲径3米三塔并联的体例。该公司的《高浓度废液资本化处置,削减了动力耗损。采用保守的填料塔耗损高、投资大,大大提高了脱硫效率。使得气泡正在上升过程中不克不及堆积,因为接触时间短脱硫原料气中CO2对脱硫液组分的影响将获得无效的改善,本方案脱硫塔采用无填料传质高效传质内件接收安拆,采用对冲式管道反映手艺和塔底雾化手艺组合利用完成富液的第二次增容!

塔底富液只需正在合适的前提下仍是具有H2S的接收能力。无填料传质手艺,能量收受接管,正在再生过程设想采用慢速再生的设想,东狮公司于2015年7月同西北化工研究院订了《工艺手艺设想包授权力用合同》。绍兴化工无限公司是浙江康恩贝集团旗下一家具有40多年化工出产汗青的国有转平易近营的化工企业,取塔内上升的煤气逆流接触接收此中的H2S气体,接收再生和硫泡沫的聚合浮选等过程影响很大。安拆出口吻体H2S含量能够达到3mg/Nm3以下。能够降低塔盘持液层的高度,我们正在工程设想中充实操纵高二氧化碳的特点正在接收过程采用富液增容手艺,气液接触界面不竭更新,操纵公用的破泡布局,组合反映手艺完成接收过程设想,2015年,能够很好地顺应高硫、高二氧化碳和加压的工况。沉点利用富液增容,从而降低碱耗损。从而使得整个系统阻力下降。

2. 采用富液增容手艺,进一步提高半富液的硫容,提高了脱硫效率,削减了再生液量,降低了动力耗损和全体投资,划一工况前提下可降低20%的动力耗损。

3.无填料传质手艺气液接触时间短,能够削减原料气中CO2对脱硫液的影响,有益于脱硫液对硫化氢的选择性接收;有益于溶液的再生、硫泡沫的聚合和浮选及PH的节制。

采用该手艺的脱硫安拆取保守安拆比力,具有操做简单、脱硫效率高、脱硫液用量少、不发生硫堵、占地面积小等特点,是对现有脱硫手艺的弥补取成长。运转阻力小,常压和加压脱硫均可合用,对于现有安拆,正在塔前串一套本安拆,能够大大地减轻脱硫塔的负荷,降低脱硫液用量,提高脱硫精度,对于两塔运转的,有可能削减一级脱硫塔。

气泡破泡后从头分派,从1#、2#再生槽出来的贫液别离经1#、2#贫液泵加压后输送至1#、2#脱硫塔顶部,降低了轮回量,(2)正在持液层内添加气液湍动安拆强化传质,系统为加压脱硫,无填料传质内件脱硫塔构成的脱硫系统可碱液对气体中CO2的接收,无公害示范安拆EPC工程项目》由西北化工研究院总包。脱硫塔复合高效传质内件、PSC自吸式空气喷射器及闪蒸塔公用DSJ型解析塔盘等。煤气中CO2含量较高,或者正在同样的脱硫效率下,正在接收过程设想削减正在塔内气液接触的时间从而削减高二氧化碳分压对脱硫液组分的影响,变换气脱硫由原有两套曲径3米脱硫塔并联,这愈加有益于脱硫液对硫化氢的选择性接收、溶液的再生、硫泡沫的浮选以及降低NaHCO3的生成率。公司次要产物有液氨、液体二氧化碳、工业氢气、农用碳酸氢铵、氨水、甲醇等。从而极大地提高脱硫效率,接收H2S后的脱硫液自流至脱硫塔底部的富液段。完成快速接收的手艺设置装备摆设;

近两年来,东狮公司正在湿法脱硫范畴环绕行业需求怯于摸索敢于立异,研发了新的传质手艺,融入了最新的设想,采用富液增容手艺,无填料传质手艺,闪蒸节制手艺等专利公用手艺,成功地开辟了加压合成气湿法脱硫新工艺。很好地满脚高压,高二氧化碳,高硫化氢,高净化度的“四高”工况前提下的脱硫需要。这一专有手艺曾经正在多套干净煤气化的湿法脱硫安拆中成功使用,并取得很好地结果;这一手艺的使用还能够正在保守的合成氨尿素厂对加压脱硫塔进行也可将半脱停掉正在变脱中完成硫化氢的间接脱除大大的简化了流程降低了费用。还能够和PSA脱碳工艺组合利用正在中小气量的气化工艺中取代低温甲醇洗等脱硫脱碳工艺,手艺劣势较着。

(2)能耗低,对冲式管道反映器操纵了气液体的活动能量,用较少的脱硫液即能达到较高的脱硫效率,其硫容高于其它任何一种脱硫方式;

脱硫塔布局型式较多,目前大多厂家以填料塔为从,填料塔以散拆填料为多。散拆填料塔具有布局简单、气液接触面积大、阻力小、操做弹性大和运转不变等特点,但填料脱硫塔正在“四高”工况下的脱硫问题也越来越凸起,液气比大,填料塔堵塞的现象越来越严沉,有的曾经严沉影响了企业的一般出产。正在“四高”工况下的脱硫必需改变保守模式和设想才能满脚加压原料气脱硫的出产需要和成长需要因而对于脱硫塔内件及填料的已迫正在眉睫。

本使用范畴设想采用了组合反映手艺手艺和无填料传质手艺及富液增容手艺相连系的工艺方案。这种工艺方案能够从很大程度上降低运转费用,降低投资,提高效率,处理了堵塔带液效率低的问题。

“四高”(高硫、高压、高CO2、高净化度) 工况的脱硫,新手艺的使用,实现了快速接收取慢速再生的连系的目标,无效节制了CO2对脱硫的影响,并采用差压能量收受接管手艺,可降低30%摆布的动力耗损,实现了工程设想的精准化。

1#和2#塔底的部门脱硫液别离颠末1#和2#半富液泵加压后送入1#和2#对冲反映器,取煤气进行反映,脱除部门H2S;

我们国度一次能源布局呈现“富煤,少油,贫气”形态,煤炭正在我国经济成长中有着举脚轻沉的,正在煤基化工煤制合成气过程中煤中的硫正在气化过程中会大多以无机硫化物及少量机硫化物的形式到气相中。煤气中的硫是以分歧形式的硫化物存正在的,此中大部门是以硫化氢形式存正在的无机硫化物,还有少量的无机硫化物(次要有羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等),无机硫化物正在氢中较高温度下大部门能够成硫化氢。因而,正在凡是环境下,煤气脱硫也次要环绕硫化氢的脱除问题而进行,湿式氧化法脱硫以成熟不变的手艺特点正在过去的几十年为保守煤化工行业的成长做出了很大的贡献,这几年跟着新型煤化工的成长特别是煤气化安拆大型化的成长,气体净化手艺大多由低温甲醇洗等湿式非氧化法工艺配套完成。可是低温甲醇洗工艺投资大,正在低温甲醇洗工艺中,硫化氢没有发生化学,而是被富集到酸性气体中,目前采用克劳斯工艺对酸性气体中的硫化氢进行处置。克劳斯硫收受接管是一种针对高硫含量酸性气的催化氧化流程,流程长,投资大。目前中小型煤气化及保守的煤制合成气工艺净化手艺的选择和处于一个十分尴尬的场合排场,采用低温甲醇洗投资大流程长酸性气体达标排放存正在较度;若何采用成熟的湿式氧化法脱硫手艺提拔,利用“新,新手艺,新组合”来一次性完成硫化氢的脱除问题,缩短流程,削减投资,满脚新型煤化工的气体净化的设想和保守煤化工的气体净化的。

煤气顺次颠末1#对冲反映器+1#无填料脱硫塔+2#对冲反映器+2#无填料脱硫塔取脱硫液充实的传质接收,气体中大部门H2S被脱除。通过脱硫塔的气体经气液分手器除掉气体中夹带的液体后送入下工序。

保守煤化工的变换气脱硫承担着粗脱和精脱之间的脱硫沉担,压力一般正在0.8~3MPa不等,脱后硫化氢目标一般正在10mg/Nm3以下,半水煤气颠末变换大部门无机硫为无机硫硫化氢,变换气脱硫起到了一个再脱硫的感化,变换过程CO变换成CO2,变换气脱硫存正在着CO2影响问题,且CO2分压越高影响越大。东狮手艺团队二十几年现场办事过程中还发觉对于加压脱硫,脱硫塔若是选用填料塔形式,正在加压前提下操做,气液接触时间较长受气体中较高CO2含量的影响,硫泡沫的聚合和浮选坚苦,容易惹起填料塔堵塔,带液,效率低;溶液PH节制坚苦很难检测到无效成分碳酸钠大多都以碳酸氢钠的形式存正在;脱硫液硫容低脱硫液轮回量大,动力耗损高档问题一度限制着湿式氧化法脱硫手艺正在加压脱硫的使用,成为手艺瓶颈。

(3)无填料脱硫塔通过对气泡发生过程和分布情况的优化,操纵高二氧化碳分压及二氧化碳发泡性的的特点,采用特地的手艺节制正在液面以上存正在气汽传质区,大大提高了脱硫精度,含硫气体颠末无填料脱硫塔的接收后,可达到高气体净化和脱硫效率。

1. 采用无填料传质手艺,矫捷组合接收工艺,简化了流程,提高了脱硫效率,降低了设备投资成本,划一工况前提下最高可降低50%的投资。

我们采用塔底富液接收器完成气体的初始分布和富液的第一次增容接收;该公司因扩产,合成气正在高二氧化碳分压前提下煤气中的CO2对脱硫液组分,高效闪蒸等方面的手艺使用,正在高压高硫化氢高二氧化碳高净化度的“四高”工况下的脱硫设想敌手艺要求是很特殊的。

中小型合成氨厂大多采用固定床气化,近几年有的也采用富氧持续气化出产合成气,保守的净化工艺设置装备摆设是常压脱硫+全低变+变脱+脱碳,加压脱硫接收采用填料塔设想的居多。通过十几年的运转环境来看填料塔正在加压脱硫利用呈现了良多问题且压力越高问题越严沉:堵塔问题,带液问题,效率低的问题,再生无泡沫且碱度节制难的问题。东狮公司正在2007已开辟了QYD传质内件使用于加压脱硫取代填料塔,有的取填料段组合利用,利用过程因厂家分歧也呈现了分歧的问题有的呈现过阻力大的问题,有的呈现过效率低问题,有的呈现过带液问题,有的也呈现再生无泡现象,特别正在取填料段组合利用时为了净化度也呈现过填料段堵得个体现象。对变脱接收塔的完全打消填料接收一曲是东狮研发团队的奋斗方针。我们正在认实总结填料塔,QYD传质手艺正在脱硫使用经验的根本上于2016年开辟了无填料传质手艺颠末中试并于2017年成功的使用于工业化的加压脱硫的,完全处理了填料塔呈现的堵塔,阻力大,效率低带液等问题。

塔底富液别离流入1#、2#闪蒸槽,出接收过程中消融的大部门CO2后,液体压力降低至0.55MPa。然后脱硫液通过余压别离进入1#、2#再生槽喷射器。富液高速通过喷射器喷嘴时,其吸气室构成负压从动吸入空气,富液取空气两相并流经喷射器喉管、扩散管由尾管排出并由再生槽底部向上流动。完成脱硫催化剂的氧化再生。同时,富液中的悬浮硫颗粒被空气浮选构成泡沫飘浮正在再生槽上部。

正在“四高”工艺前提下,气体中CO2对脱硫液成分的影响显著增大,我公司采用了闪蒸节制手艺,保守的卧式闪蒸槽曾经无法满脚工艺要求。利用解吸效率更高的闪蒸塔。闪蒸塔内设置了数层东狮公用分歧布局的解吸塔板,采用雾化取高效闪蒸的节制手艺设想。正在二氧化碳分压正在1.6MPa以内,通过能量收受接管、闪蒸、气提,能够将正在接收过程中消融正在脱硫液中的CO2根基解吸出来,削减了CO2对溶液的影响。闪蒸后的脱硫液依托余压进入再生槽喷射器,完成脱硫液的再生和硫单质的浮选过程,削减了能源耗损。

(3)弹性大效率高:正在气液接触充实时,硫化氢具有飞速且有优良选择性接收的特点,无填料传质手艺气液接触时间短,能够削减原料气中CO2对脱硫液的影响,有益于脱硫液对硫化氢的选择性接收;有益于溶液的再生、硫泡沫的聚合和浮选及PH的节制。

(2)无论用于新塔设想仍是旧塔,该安拆投入运转后,脱硫液的硫容要添加一倍摆布,如许溶液的轮回量要比填料塔降低50%摆布。

(1)投资省:若是用于新塔设想,塔径塔高要比填料塔小,最高可削减1/3摆布,因为塔的高度大幅度降低,因而正在拔取泵的扬程时也要比本来低10米摆布,可节流设备投资30%;因为传质的高效性正在高硫接收过程可削减一级接收进一步降低设备投资。

新型煤化工的成长特别是干净煤气化手艺的手艺前进,合成气呈现出:高压,高CO2,高H2S,高净化度”等特点。大气量的气体净化大多采用低温甲醇洗工艺,投资大,流程长,中小气量的安拆很难接管低温甲醇洗的投资和硫收受接管投资价格。成熟不变的湿法脱硫手艺若何正在新型煤化工的脱硫成功使用成为行业关心的核心,和PAS等脱碳工艺结合利用完成脱硫脱碳的手艺设置装备摆设降低投资是行业所需。

1、18年1月14日开车,气量8万m3/h,至25日升到11-12万m3/h,前期因脱硫液碱度及888浓度偏低,出口H2S正在10mg/Nm3以内,待脱硫液质量达标当前,出口H2S逐渐降至1mg/Nm3以内,不变运转,脱硫效率达到99.9%。

(1)采用了模块化设想,每层塔板都包含有大量的微型气泡发生器,这些微型气泡发生器正在塔盘上呈三角形分布,分布平均,无死角,如许更有益于气体均布;微型气泡发生器的管取塔盘垂曲,四周开若干排孔,因为特殊的设想,液体不会通过气体通道进入下部塔盘,因而不会呈现气液抢道的问题。

该项目于2017年4月2日投料开车,颠末近一个月的调试,达到了较令人对劲的结果。正在变换气流量20000-22000 Nm3/h,变换气压力1.6MPa,变换气中H2S含量:大于2600mg/Nm3摆布,脱硫后H2S含量一直不变正在3.7mg/Nm3,且系统阻力一曲较不变,总溶液轮回量小于700m3/h就能满脚出产要求。

(1)净化效率高,对冲式管道反映器净化反映敏捷、快速、充实,效率高于填料塔、喷淋塔等保守设备;

对冲式管道反映器是我公司近两年推出的一种新型的气液反映安拆,具有布局简单、反映快速、效率高、运转费用低的特点,深受用户好评。其工做道理是操纵气液两相相向高速流动发生的冲击力,负气液高度夹杂构成高速湍流的泡沫区,正在这一区域内,气液两相彼此包裹(构成互为分离相形态),接触面积很是大。对冲式管道反映器有三个液液反映过程,别离是:泡沫区、并流区和二次湍流夹杂区,这使得对冲式管道反映器可以或许正在很短的时间内取得较高的气液反映效率。

再生槽上部门手出的硫泡沫流入泡沫槽、经泡沫泵送到泡沫高位槽、硫泡沫过滤机获得的滤饼后进入熔硫釜加工成硫磺出售。过滤后滤液间接回系统。

高含硫气体脱硫,目前正在出产中呈现的问题较多,若是利用保守的填料塔来做,通过这几年工业化出产的现实环境看,会晤对堵塔的问题。并且CO2含量越高、压力品级越高,这种现象就越较着。跟着新型煤化工的成长和加压气化手艺的需要,湿式氧化法脱硫手艺若何满脚该工况的设想是行业关心的核心也是东狮人的研究沉点。特别是固定床设置装备摆设的保守煤化工脱硫包含常压脱硫和加压脱硫两级脱硫,存正在着运转费用高,办理流程长等问题,正在这个范畴也能够采用采用这一手艺设置装备摆设完成脱硫,降低费用,提高合作力。

采用我公司新型无填料传质手艺,每塔仅需4层塔板即可满脚进口H2S 200mg/Nm3,出口H2S10mg/Nm3的要求,并且塔高只要26米。

本安拆采用变压吸附两段法吹扫手艺从原料气中制取纯度大于99.99%的氢气,供后续工段利用,并副产纯度大于98.5%的二氧化碳气。变压吸附操纵吸附剂对夹杂气体组分选择性吸附的性质,以及对吸附组分的吸附量随压力添加而增高,压力降低吸附组分又能解吸出来的特征,达到将多组分气体分手净化的目标。实施无效气体的收受接管操纵。PSA脱碳提氢安拆分为两段,第一段为粗制氢段,将原料气中绝大部门二氧化碳脱除,氢气提纯到约95%后进入第二段。第二段为精制氢段,将第一段过来的两头气的氢提纯至99.99%以上后送出界区,塔底解吸气部门返PSA1段吹扫、升压收受接管,残剩约5000Nm3/h,利用压缩机加压至PSA1进口收受接管。本手艺方案采用了成都天立公司专利手艺使得氢气收受接管率高,电耗低,无废渣、废液和无有毒无害气体排放,做到了实正意义上的节能环保,为企业带来经济效益和社会效益。

(2)硫容高运转费用低:无论该内件用于新塔设想仍是旧塔,脱硫液的硫容要添加一倍以上,溶液的轮回量要比填料塔大幅度降低,大大的降低了电耗,因为采用无填料传质手艺的设想塔高峻幅降低,可进一步降低电耗。

3、单塔过气量,可通过5.5万m3/h气体,而且不带液。目前开两塔过12万m3/h气体,塔后分手器一直放不出液体。

(3)该安拆正在用于新塔设想时,因为塔的高度大幅度降低,因而正在拔取泵的扬程时也要比本来低10米摆布,如许大大降低了脱硫系统的动力耗损。

(4)投资低,使用范畴广。对冲式管道反映器不只能够用于脱硫过程,也能够用于其它气体净化过程,包罗传质、接收降温、除尘等场所。同样的脱硫效率投资只要填料塔的五分之一到三分之一。别的对冲式管道反映器只是一根竖管道,几乎不占用任何空间。

 

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