專利名稱：減頂增壓脫硫成套設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種脫硫設(shè)備，尤其是一種減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其用于祛除煉油廠高含硫減頂尾氣中H2S。
背景技術(shù)：
21世紀是可持續(xù)發(fā)展的世紀，作為可持續(xù)發(fā)展重要內(nèi)容的環(huán)保工作，更成為新世紀人們關(guān)注的焦點，環(huán)保不僅關(guān)系人們生活質(zhì)量，更關(guān)系人類的生存和發(fā)展。工業(yè)氣體中的SO2和H2S是造成酸雨污染的主要原因，有效方法是控制工業(yè)氣體脫硫含量，我國政府對此已給予足夠重視，開展了多項自主技術(shù)攻關(guān)，并引進大量發(fā)達國家的工業(yè)氣體脫硫裝置，與發(fā)達國家開展多項技術(shù)合作研究，但是現(xiàn)有技術(shù)投資大，成本高。我國能源與環(huán)境的矛盾亟待妥善解決，我國不能走發(fā)達國家已走過的先污染后治理的老路，中國必須尋找適合國情的能源環(huán)保技術(shù)。我國在煙氣脫硫領(lǐng)域開展了長期的工作，如何研究和開發(fā)適合不同工業(yè)化生產(chǎn)裝置的脫硫技術(shù)，成為我國科學(xué)技術(shù)人員一項重要任務(wù)，回收工業(yè)氣體中的硫，可將其變?yōu)楣I(yè)生產(chǎn)的原料，化害為利、變廢為寶。
目前國內(nèi)減頂尾氣脫硫方法是再生回收法，其通常采用塔式吸收工藝，使用的是塔式脫硫裝置，采用壓縮機將減頂氣進行壓縮增壓，減頂尾氣與胺液在填料塔內(nèi)逆流接觸，達到脫硫目的。但隨著開工周期的延長，塔式脫硫裝置中填料塔內(nèi)的填料表面易被降解物堵塞，形成溝流，影響傳質(zhì)效率，嚴重時整個流通通道被降解物覆蓋，造成胺液沉降不下來，需停工清洗處理。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、無需填料、運行可靠、效率高、成本低、脫硫效果好的減頂增壓脫硫成套設(shè)備。
本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是該減頂增壓脫硫成套設(shè)備包括增壓噴射裝置、溶液罐、循環(huán)泵裝置、富液泵裝置、冷卻器裝置，增壓噴射裝置與溶液罐相連，溶液罐又與循環(huán)泵裝置、富液泵裝置相連，其中循環(huán)泵裝置再依次與冷卻器裝置、增壓噴射裝置相連以構(gòu)成回路。
本實用新型還設(shè)置有出液流量控制裝置、工作液流量控制裝置和進液流量控制裝置，其中出液流量控制裝置與富液泵裝置相連，工作液流量控制裝置位于冷卻器裝置和增壓噴射裝置之間，進液流量控制裝置與溶液罐相連。
本實用新型還設(shè)置有甲基二乙醇胺富液再生裝置和甲基二乙醇胺溶液進裝置，所述的出液流量控制裝置通過甲基二乙醇胺富液再生裝置、甲基二乙醇胺溶液進裝置與溶液罐相連。
本實用新型所述的增壓噴射裝置包括增壓噴射器。
本實用新型所述的溶液罐裝置包括甲基二乙醇胺罐。
本實用新型所述的循環(huán)泵裝置包括甲基二乙醇胺循環(huán)泵。
本實用新型所述的富液泵裝置包括甲基二乙醇胺富液泵。
本實用新型所述的冷卻器裝置包括甲基二乙醇胺冷卻器。
本實用新型所述的減頂增壓脫硫成套設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果1、整套設(shè)備由增壓噴射裝置、溶液罐、循環(huán)泵裝置、富液泵裝置、冷卻器裝置等組成，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備投資??；2、增壓噴射裝置能夠使脫硫劑和減頂尾氣充分混合增壓，使脫硫劑充分吸收H2S氣體，脫硫效果好，增壓和抽氣效率高、運行成本低；3、設(shè)備不受氣體溫度和工作介質(zhì)的限制，適應(yīng)性強，且無需停工清洗，運行維護費用低；4、采用增壓噴射器對減頂尾氣進行脫硫，彌補了塔式脫硫工藝的缺點，其利用脫硫劑與減頂尾氣充分混合增壓，使脫硫劑更充分地吸收H2S氣體，無須填料、吸收效果好，填補了國內(nèi)采用增壓噴射脫硫器對減頂尾氣進行的增壓脫硫的空白。


圖1為本實用新型中減頂增壓脫硫成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型中的減頂增壓脫硫成套設(shè)備由增壓噴射裝置I、溶液罐II、循環(huán)泵裝置III、富液泵裝置VI、冷卻器裝置IV、出液流量控制裝置VII、工作液流量控制裝置V、進液流量控制裝置VIII、甲基二乙醇胺富液再生裝置IX和甲基二乙醇胺溶液進裝置X組成。
增壓噴射裝置I包括第一手動閥1-1、第一過濾器2、第一壓力變送器3-1、增壓噴射器4和第二手動閥5，第一手動閥1-1、第一過濾器2、第一壓力變送器3-1和增壓噴射器4通過管路依次相連，第二手動閥5的一端與增壓噴射器4之間的管路相連，其另一端為減頂尾氣進口。
溶液罐II包括甲基二乙醇胺罐6、第十九手動閥7-4、第二十手動閥8、第二壓力變送器3-2，第十九手動閥7-4、第二十手動閥8和第二壓力變送器3-2與甲基二乙醇胺罐6相連。
進液流量控制裝置VIII包括第十七手動閥7-1、第一調(diào)節(jié)閥24、第十八手動閥7-2、第一流量計25、第十六手動閥7-3，第十七手動閥7-1、第一調(diào)節(jié)閥24、第十八手動閥7-2、第一流量計25通過管路依次與第十九手動閥7-4相連，第十六手動閥7-3的兩端與第十九手動閥7-4的一端、第一流量計25的一端相連。第一流量計25又與甲基二乙醇胺溶液進裝置X相連。
富液泵裝置VI包括第十一手動閥10、第三過濾器18、甲基二乙醇胺富液泵21、第三壓力變送器3-4、第一單向止回閥20、第十二手動閥19-4，第十一手動閥10、第三過濾器18、甲基二乙醇胺富液泵21、第三壓力變送器3-4、第一單向止回閥20和第十二手動閥19-4依次通過管路與甲基二乙醇胺罐6相連。
出液流量控制裝置VII包括第三流量計22、第十五手動閥19-2、第三調(diào)節(jié)閥23、第十四手動閥19-1、第十三手動閥19-3，第三流量計22、第十五手動閥19-2、第三調(diào)節(jié)閥23、第十四手動閥19-1、第十三手動閥19-3依次通過管路與第十二手動閥19-4相連，第十三手動閥19-3的兩端與第十五手動閥19-2的一端、第十四手動閥19-1的一端相連。第十四手動閥19-1又與甲基二乙醇胺富液再生裝置IX相連。
循環(huán)泵裝置III包括第十手動閥9、第二過濾器11、甲基二乙醇胺循環(huán)泵13、第二單向止回閥12、第九手動閥1-5，第十手動閥9、第二過濾器11、甲基二乙醇胺循環(huán)泵13、第二單向止回閥12和第九手動閥1-5依次通過管路與甲基二乙醇胺罐6相連。
冷卻器裝置IV包括第八手動閥1-7、甲基二乙醇胺冷卻器14、第六手動閥1-6、第四壓力變送器3-3、第七手動閥15-1，第六手動閥1-6的一端與第九手動閥1-5相連，其另一端與甲基二乙醇胺冷卻器14相連，第四壓力變送器3-3、第七手動閥15-1、第八手動閥1-7通過管路與甲基二乙醇胺冷卻器14相連。
工作液流量控制裝置V包括第二流量計16、第五手動閥1-3、第二調(diào)節(jié)閥17、第四手動閥1-2、第三手動閥1-4，第八手動閥1-7與第二流量計16、第五手動閥1-3、第二調(diào)節(jié)閥17、第四手動閥1-2、第一手動閥1-1依次通過管路相連，第三手動閥1-4的兩端與第五手動閥1-3的一端、第四手動閥1-2的一端相連。
增壓噴射器裝置I是本實用新型的關(guān)鍵設(shè)備，它的作用是為脫硫劑與減頂尾氣反應(yīng)提供場所，減頂尾氣與脫硫劑增壓、混合、反應(yīng)均在增壓噴射器4內(nèi)完成。高壓的甲基二乙醇胺溶液通過噴嘴以高速流進入接受室，吸入減頂尾氣，并與減頂尾氣進行混合和能量交換，甲基二乙醇胺溶液與氣體混合后呈現(xiàn)乳化狀液體，乳液與與射流匯合沿噴射器混合室進一步混合后進入擴壓器，流動狀態(tài)的氣液混合物通過擴壓器進行升壓后排出增壓噴射器4。在整個過程中，當減頂尾氣與甲基二乙醇胺接觸時，尾氣中的H2S與甲基二乙醇胺產(chǎn)生迅速反應(yīng)，H2S被甲基二乙醇胺吸收，隨著減頂尾氣與甲基二乙醇胺充分混合和增壓，減頂尾氣中的H2S充分地被甲基二乙醇胺吸收。
溶液罐II的作用是接受增壓噴射器4排出的氣液混合物，并與甲基二乙醇胺罐6內(nèi)的甲基二乙醇胺溶液進一步進行接觸反應(yīng)，除取氣體中的H2S，不能與甲基二乙醇胺吸收反應(yīng)的氣體在罐內(nèi)與溶液分離后排出。吸收H2S氣體的甲基二乙醇胺變?yōu)楦灰?，一部分富液通過富液泵裝置VI排出，同時接受裝置提供的新鮮甲基二乙醇胺溶液，并與罐內(nèi)的甲基二乙醇胺溶液混合，降低罐內(nèi)脫硫劑富液濃度。
富液泵裝置VI的作用是將一部分富液從罐內(nèi)排出到甲基二乙醇胺富液再生裝置IX，其流量通過出液流量控制裝置VII控制。富液通過蒸汽加熱的方式將H2S從甲基二乙醇胺溶液中分離出來，分離出來的H2S回收，分離后的溶液作為新鮮液重復(fù)使用。
進液流量控制裝置VIII的作用是控制添加新鮮脫硫劑的流量，出液流量控制裝置VII是控制富液泵裝置VI的給出流量，兩套流量控制裝置共同控制脫硫劑的富液濃度。
循環(huán)泵裝置III的作用是將脫硫劑增壓，為增壓噴射器4提供動力，增壓后的脫硫劑壓力根據(jù)不同的工藝進行調(diào)整。冷卻器裝置IV的作用是冷卻脫硫劑溫度，將脫硫劑與H2S反應(yīng)的熱量排出裝置，保證脫硫劑的溫度小于40℃。
工作液流量控制裝置V的作用是控制增壓噴射器4的工作介質(zhì)流量，將脫硫劑與減頂尾氣的比例控制在最合理的條件下。
甲基二乙醇胺吸收H2S的化學(xué)機理在酸性氣體中，H2S是一種提供質(zhì)子的proton donor Bronsted acid酸，在與甲基二乙醇胺反應(yīng)時會經(jīng)由質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)形成硫化氫根離子(hydrosulfide ion)，此反應(yīng)是相當快速的，幾乎是瞬間反應(yīng)，其反應(yīng)為縮合反映，其反應(yīng)式如下
從以上反應(yīng)式得知，甲基二乙醇胺吸收H2S，其吸收負載為每mola的甲基二乙醇胺可以吸收1.0mola的H2S氣體因減頂尾氣的含硫量很高，一般在30～40％，為了保證脫硫凈化后的氣體中含小于2000ppm，則吸附后的甲基二乙醇胺溶液中富液濃度必須控制在15％～17％內(nèi)，所以吸收1.0kg的H2S氣體會產(chǎn)生69～78kg的富液。
使用時，按以下步驟進行(1)甲基二乙醇胺溶液通過增壓噴射裝置I吸入未經(jīng)處理的高含硫減頂尾氣，減頂尾氣與甲基二乙醇胺溶液在增壓噴射裝置I內(nèi)充分混合并被增壓，減頂尾氣中的H2S與甲基二乙醇胺溶液產(chǎn)生吸收反應(yīng)；(2)減頂尾氣與甲基二乙醇胺溶液反應(yīng)后所產(chǎn)生的氣液混合物排到溶液罐II中，減頂尾氣中的H2S再次與溶液罐中的甲基二乙醇胺溶液產(chǎn)生吸收反應(yīng)后，排放出達到凈化標準濃度的氣體，凈化后的氣體排到焚燒爐中；(3)溶液罐II中吸收了H2S的甲基二乙醇胺溶液成為甲基二乙醇胺富液[(CH3)N.H2S.(CH2CH2OH)2]，甲基二乙醇胺富液，通過富液泵裝置VI排出到甲基二乙醇胺富液再生裝置IX中進行再生，其流量通過出液流量控制裝置VII進行控制；(4)再生后的甲基二乙醇胺溶液再次作為脫硫劑，通過甲基二乙醇胺溶液進裝置X進入溶液罐II內(nèi)，同時補充新鮮的甲基二乙醇胺溶液，以替換溶液罐II內(nèi)的甲基二乙醇胺溶液富液，并降低溶液罐II中甲基二乙醇胺富液的濃度，混合后的甲基二乙醇胺溶液通過循環(huán)泵裝置III增壓、再通過冷卻器裝置IV冷卻，最后進入增壓噴射裝置I為步驟(1)中吸入未經(jīng)處理的高含硫減頂尾氣提供動力，其流量通過進液流量控制裝置VIII進行控制。
權(quán)利要求1.一種減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其特征是包括增壓噴射裝置、溶液罐、循環(huán)泵裝置、富液泵裝置、冷卻器裝置，增壓噴射裝置與溶液罐相連，溶液罐又與循環(huán)泵裝置、富液泵裝置相連，其中循環(huán)泵裝置再依次與冷卻器裝置、增壓噴射裝置相連以構(gòu)成回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其特征是還設(shè)置有出液流量控制裝置、工作液流量控制裝置和進液流量控制裝置，其中出液流量控制裝置與富液泵裝置相連，工作液流量控制裝置位于冷卻器裝置和增壓噴射裝置之間，進液流量控制裝置與溶液罐相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其特征是還設(shè)置有甲基二乙醇胺富液再生裝置和甲基二乙醇胺溶液進裝置，所述的出液流量控制裝置通過甲基二乙醇胺富液再生裝置、甲基二乙醇胺溶液進裝置與溶液罐相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其特征是所述的增壓噴射裝置包括增壓噴射器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其特征是所述的溶液罐裝置包括甲基二乙醇胺罐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其特征是所述的循環(huán)泵裝置包括甲基二乙醇胺循環(huán)泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其特征是所述的富液泵裝置包括甲基二乙醇胺富液泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其特征是所述的冷卻器裝置包括甲基二乙醇胺冷卻器。
專利摘要本實用新型公開了一種脫硫設(shè)備，尤其是一種減頂增壓脫硫成套設(shè)備，其用于祛除煉油廠高含硫減頂尾氣中H
文檔編號B01D53/52GK2868394SQ20052013455
公開日2007年2月14日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者呂培先 申請人:杭州西湖真空設(shè)備廠