液化气固定床无碱脱硫脱臭的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:11330068 阅读:110 留言:0更新日期:2015-04-22 20:33
本发明专利技术涉及一种液化气固定床无碱脱硫脱臭的装置,包括第一脱硫剂罐、第一道瓷球、第二道瓷球、催化剂罐、第三道瓷球、第四道瓷球、第二脱硫剂罐、第五道瓷球、第六道瓷球,第一脱硫剂罐的底部设有液化气入口,第一道瓷球与第二道瓷球之间为第一脱硫剂区,第三道瓷球与第四道瓷球之间为催化剂区,第五道瓷球与第六道瓷球之间为第二脱硫剂区,第二脱硫剂罐的顶部设有液化气出口;第一脱硫剂区和第二脱硫剂区填充相同的脱硫剂,催化剂区填充有机硫转化催化剂。本发明专利技术还涉及利用该装置进行液化气固定床无碱脱硫脱臭的方法。本发明专利技术无需配碱液、卸碱渣,无碱渣排放引起的环境污染,液化气产品质量稳定,操作方便、工艺简单,无需增加动力及其它助剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油加工过程中液化气精制
,特别涉及一种液化气固定床无 碱脱硫脱臭的装置及方法。
技术介绍
液化石油气是石油加工过程中的产品之一,也是进一步加工成其他产品的重要原 料。精制原料液化石油气主要是用醇胺法脱硫化氢后的液化气,从醇胺法脱硫单元来的液 化气主要成分是C3、C4组分,含有少量硫化氢和有机硫(主要是硫醇、羰基硫、二硫化碳)。目前市场上的液化气转化催化剂主要有磺化酞菁钴和或聚酞菁钴催化剂,但是这 两种催化剂只对硫醇钠有较好的转化作用,功能单一,且需另外加空气和或活化剂,工艺复 杂,成本尚。 现有的液化气精制技术,一般采用Merox抽提一液相催化氧化工艺,在抽提塔内, 液化气中的硫醇与剂碱溶液(磺化酞菁钴碱液)反应生成硫醇钠并转移到碱相中;与液化 气分离后的剂碱液进入氧化再生塔,在空气作用下,碱液中的硫醇钠被氧化成二硫化物,实 现硫醇的脱除,同时碱液、催化剂再生,循环利用。但是该工艺存在如下问题:1)会产生大 量的碱渣,碱渣有严重的恶臭气味,会造成环境问题;2)由于碱渣和液化气的分离不彻底 产,产品液化气时常不合格(有害物质超标造成);3)处理碱渣要花费大量的人力、物力,且 存在二次污染,将硫以氧化物的形式排放到大气中会造成空气污染;4)操作上存在不安全 隐患,配碱液时,烧碱和碱液易伤人,而卸碱渣时,容易引起液化气泄漏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种工艺简单、操作方便、无碱 渣排放,能有效地脱除液化气中的少量硫化氢,并有效转化、脱除液化气中的有机硫(主要 是硫醇、羰基硫、二硫化碳)的固定床脱硫脱臭的方法及装置。 本专利技术实现其目的的技术方案如下: 一种液化气固定床无碱脱硫脱臭的装置,包括第一脱硫剂罐、第一道瓷球、第二道 瓷球、催化剂罐、第三道瓷球、第四道瓷球、第二脱硫剂罐、第五道瓷球、第六道瓷球,第一脱 硫剂罐的底部设有液化气入口,第一道瓷球位于第一脱硫剂罐的下部,第二道瓷球位于第 一脱硫剂罐的上部,第一道瓷球与第二道瓷球之间为第一脱硫剂区,第一脱硫剂罐的顶部 出口与催化剂罐的底部入口通过管道相连;第三道瓷球位于催化剂罐的下部,第四道瓷球 位于催化剂罐的上部,第三道瓷球与第四道瓷球之间为催化剂区,催化剂罐的顶部出口与 第二脱硫剂罐的底部入口通过管道相连;第五道瓷球位于第二脱硫剂罐的下部,第六道瓷 球位于第二脱硫剂罐的上部,第五道瓷球与第六道瓷球之间为第二脱硫剂区,第二脱硫剂 罐的顶部设有液化气出口; 所述第一脱硫剂区与第二脱硫剂区所填充的脱硫剂相同,所述脱硫剂由重量百分 比的以下组分组成:ZnO :35?50%,Mn02:35?50%,CaO :5?15%,余量为载体,所述载 体由40?65 %的铝氧化物和35?60 %的氧化硅组成; 所述催化剂区所填充的有机硫转化催化剂由重量百分比的以下组分组成:Ni : 10 ?20%,Na20 :5 ?10%,余量为 y-Al203载体。 所述第一道瓷球、第二道瓷球、第三道瓷球、第四道瓷球、第五道瓷球和第六道瓷 球均为直径6?10mm的活性瓷球叠放而成。 所述第一道瓷球、第二道瓷球、第三道瓷球、第四道瓷球、第五道瓷球和第六道瓷 球均由等质量比例的直径为6和10mm的活性瓷球叠放而成。 所述ZnO来源于活性氧化锌、碱式碳酸锌、碳酸锌中的一种或多种;所述Mn02来源 于碳酸锰、活性氧化锰、醋酸锰中的一种或多种;所述CaO来源于氢氧化钙、碳酸钙、醋酸钙 中的一种或多种;所述铝氧化物来源于氢氧化铝、薄水铝、氧化铝中的一种或多种。 所述Ni来源于硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、醋酸镍中的一种或多种;Na20来源于氢氧 化钠、碳酸钠、醋酸钠中的一种或多种。 使用时,可根据需要设计多个固定床床层,在待处理的液化气中的硫化氢含量不 大于5PPm的情况下,液化气流经一个或多个有机硫转化催化剂床层,再流经一个或多个硫 吸收剂床层即可。 利用上述装置对液化气进行固定床无碱脱硫脱臭的方法,包括如下步骤: 1)将从醇胺法脱硫单元来的液化气从第一脱硫剂罐底部的液化气入口输入,液化 气先经过第一道瓷球,再经过第一脱硫剂区的脱硫剂脱除液化气中的硫化氢,然后经过第 二道瓷球,从第一脱硫剂罐顶部输出; 2)从第一脱硫剂罐顶部输出的液化气通过管道从催化剂罐的底部入口进入催化 剂罐,经过第三道瓷球,接着经过催化剂区的有机硫转化催化剂将液化气中的有机硫转化 为硫化氢和二硫化物,然后经过第四道瓷球,从催化剂罐的顶部输出; 3)从催化剂罐的顶部输出的液化气经过管道从第二脱硫剂罐的底部入口进入第 二脱硫剂罐,经过第五道瓷球,接着经过第二脱硫剂罐的第二脱硫剂区脱除硫化氢、二硫化 物和二氧化碳,然后经过第六道瓷球,从脱硫罐顶部的液化气出口输出,进入气分装置。 本专利技术的工作过程和原理为:从醇胺法脱硫单元来的液化气,在其自身的压力和 温度下,通过管道和阀门,从第一脱硫剂罐底部的液化气入口进入第一脱硫剂罐,第一脱硫 剂罐中装有瓷球和脱硫剂,液化气中的硫化氢与脱硫剂反应生成金属硫化物从而脱除其中 的硫化氢,使得进入催化剂罐中的硫化氢含量不大于5PPm,以保护催化剂罐中的催化剂性 能的正常发挥和保证其使用寿命(尤其是当硫化氢含量比较高的时候);本专利技术的脱硫剂 与有机硫转化催化剂有良好的配伍性和协同作用,脱硫剂可以协助催化剂转化液化气中的 有机硫,经过精脱硫化氢后的液化气从第一脱硫剂罐顶部输出经过管道和阀门进入催化剂 罐后,液化气中的羰基硫和二硫化碳在催化剂的作用下与水分别反应生成硫化氢和二氧化 碳,硫醇(R-SH)在催化剂的作用下与氧气反应生成二硫化物(氧主要来源是液化气中的游 离氧和催化剂中的组分),反应式为: 有机硫经催化剂转化后的液化气从催化剂罐顶部输出,经过管道和阀门从第二脱 硫剂罐底部进入第二脱硫剂罐,脱硫剂将经过有机硫转化催化剂转化出来的硫化氢、二氧 化碳进行精脱除,对有机硫转化催化剂转化出来的二硫化物进行部分物理和化学吸附:硫 化氢与氧化锌、氧化锰、氧化钙分别反应生成相应的金属硫化物,固定在脱硫剂上;硫醇与 锰的氧化物反应生成有机锰,二硫化物部分被化学、物理作用吸附在脱硫剂上;二氧化碳与 氧化钙反应生成碳酸钙。脱硫后的液化气从设在第二脱硫剂罐顶部的出口出来经过管道和 阀门送到气分装置。 本专利技术的有益效果是:(1)对液化气中的有机硫(主要是硫醇、羰基硫、二硫化碳) 专门进行催化转化,并对其中的硫化氢进行精脱除,对转化的二硫化物也能部分脱除,能更 好的达到脱硫脱臭的精制目的;(2)无碱渣排放引起的环境污染;(3)无需配碱液、卸碱渣, 消除了不安全隐患;(4)液化气产品质量稳定,有利于进一步加工;(5)操作方便、工艺简 单,无增加动力及其它助剂。【附图说明】 图1是本专利技术液化气固定床无碱脱硫脱臭的装置结构示意图; 图中:1、第一脱硫剂罐;2、第一道瓷球;3、第二道瓷球;4、催化剂罐;5、第三道瓷 球;6、第四道瓷球;7、第二脱硫剂罐;8、第五道瓷球;9、第六道瓷球;10、液化气入口; 11、 第一脱硫剂区;12、催化剂区;13、第二脱硫剂区;14、液化气出口。【具体实施方式】 如图1所示,本专利技术的液化气固定床无碱脱硫脱臭的装置,由第一脱硫剂罐1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化气固定床无碱脱硫脱臭的装置,其特征在于,包括第一脱硫剂罐(1)、第一道瓷球(2)、第二道瓷球(3)、催化剂罐(4)、第三道瓷球(5)、第四道瓷球(6)、第二脱硫剂罐(7)、第五道瓷球(8)、第六道瓷球(9),第一脱硫剂罐(1)的底部设有液化气入口(10),第一道瓷球(2)位于第一脱硫剂罐(1)的下部,第二道瓷球(3)位于第一脱硫剂罐(1)的上部,第一道瓷球(2)与第二道瓷球(3)之间为第一脱硫剂区(11),第一脱硫剂罐(1)的顶部出口与催化剂罐(4)的底部入口通过管道相连;第三道瓷球(5)位于催化剂罐(4)的下部,第四道瓷球(6)位于催化剂罐(4)的上部,第三道瓷球(5)与第四道瓷球(6)之间为催化剂区(12),催化剂罐(4)的顶部出口与第二脱硫剂罐(7)的底部入口通过管道相连;第五道瓷球(8)位于第二脱硫剂罐(7)的下部,第六道瓷球(9)位于第二脱硫剂罐(7)的上部,第五道瓷球(8)与第六道瓷球(9)之间为第二脱硫剂区(13),第二脱硫剂罐(7)的顶部设有液化气出口(14);所述第一脱硫剂区(11)与第二脱硫剂区(13)所填充的脱硫剂相同,所述脱硫剂由重量百分比的以下组分组成:ZnO:35~50%,MnO2:35~50%,CaO:5~15%,余量为载体,所述载体由40~65%的铝氧化物和35~60%的氧化硅组成;所述催化剂区(12)所填充的有机硫转化催化剂由重量百分比的以下组分组成:Ni:10~20%,Na2O:5~10%,余量为γ‑Al2O3载体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王喜平张国静曾荣丽李海宽杜易龙刘江
申请(专利权)人:重庆地之净科技有限公司
类型:发明
国别省市:重庆;85

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