一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法及装置和应用制造方法及图纸

技术编号:12224761 阅读:129 留言:0更新日期:2015-10-22 02:13
本发明专利技术公开的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法及装置和应用,其通过耐硫变换技术结合循环流化床脱硫技术,合理配置变换反应与循环流化床脱硫系统的热量,脱除合成气中的含硫化合物、砷及其化合物、硒及其化合物、轻质芳烃,通过固定床吸附剂脱除合成气中的氨和氰化物,并可选地增加保护床装置除去合成气其他微量杂质如汞、氯化氢,实现合成气净化的目标。采用耐硫变换技术结合循环流化床脱硫技术脱除净化气的工艺,可以简化净化流程,减少设备,从而有效节省设备占地面积和降低合成气净化装置的投资成本。

【技术实现步骤摘要】
一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法及装置和应用
本专利技术涉及煤或其它含碳材料的气化产生的粗合成气中脱除杂质的净化
,特别涉及一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法及装置和应用。本专利技术除去合成气中含硫化合物、砷及其化合物、硒及其化合物、轻质芳烃和痕量的杂质,杂质例如氨、氰化物、汞、氯化氢,适用于该领域的新建或改造项目。
技术介绍
在现有的技术和工业实践中,通常采用两种方法实现从合成气中除去酸性气体以及其他杂质。一种是使用溶剂进行物理或化学的液相吸收;一种是使用固体吸附剂在固定床中脱除。通过液相吸收脱除气体中的硫化合物,已经实现工业化有Linde和Lurgi许可的Rectisol以及上海国际化建工程咨询公司的分流式低温甲醇洗(专利号:ZL200910052424.1),该工艺采用甲醇为吸收溶剂,在极低的温度下操作,需消耗大量冷量,对设备材质的要求较高且工艺流程复杂,导致装置成本投资高。此外,其他实现液相吸收脱除气体中的硫化合物工业化还有Selexol工艺,该工艺中使用聚乙二醇二甲醚为溶剂,但该工艺对脱除合成气中的COS有一定的困难,如要将酸性气体中浓度高的COS除去,需增加COS水解单元,且溶剂的循环量大导致操作成本高。来自气化的高温合成气经过耐硫变换反应后,温度通常在270-450℃,而以上液相吸收法在这样的高温气体中是无效的,因为这些方法典型地需要在零度以下较低的温度下操作,因此合成气需要进行热回收、冷却处理,以满足液相吸收法除去杂质的低温条件。显而易见,这样的冷却、热回收和相关处理会导致下游合成气利用的热效率降低。通过使用固体吸附剂在固定床中脱除气体中的硫化合物的方法存在处理能力小,吸附剂再生困难的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一在于针对现有技术所存在的不足之处而提供一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法。本专利技术所要解决的技术问题之二在于提供实现上述合成气净化方法的装置。本专利技术所要解决的技术问题之三在于提供上述合成气净化方法的应用。作为本专利技术第一方面的第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其是将经过煤或其它含碳材料的气化产生第一粗合成气送入一水激冷洗涤装置进行水激冷洗涤形成第二粗合成气送入耐硫变换反应系统;在所述耐硫变换反应系统内,第二粗合成气发生如下反应CO+H2O→CO2+H2形成第三粗合成气送出;送出的第三粗合成气进入热量回收装置进行降温形成第四粗合成气送出;送出的第四粗合成气进入第一换热器,与进入第一换热器的第一脱硫后的合成气换热后形成第五粗合成气送出;送出的第五粗合成气由循环流化床的吸附反应器中的提升管的底部进入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内,与从循环流化床的再生反应器来的再生固体吸附剂在循环流化床的吸附反应器中的提升管内混合反应,混合反应过程中所述再生固体吸附剂中的活性金属氧化物MO与第五粗合成气中的含有硫杂质反应,产生载有硫的吸附剂MS,具体反应式如下:H2S+MO→MS+H2OCOS+MO→CO2+MS其中,M为存在于再生固体吸附剂中的金属;混合反应过程后形成的含固体吸附颗粒的第二脱硫后的合成气由循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器上部进入到所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器内进行旋风分离;经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后形成第三脱硫后的合成气,所述的第三脱硫后的合成气由所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器的顶部送出,送出的第三脱硫后的合成气经过第一过滤器过滤后形成所述的第一脱硫后的合成气送入到第一换热器内,经过与进入第一换热器内的第四粗合成气换热后形成所述的第四脱硫后的合成气进入一可再生脱NH3/HCN装置中脱除第四脱硫后的合成气中的NH3/HCN形成第五脱硫后的合成气,所述第五脱硫后的合成气送入一冷却装置中进行冷却形成第六脱硫后的合成气送出;经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后的固体吸附颗粒一部分为活性金属氧化物MO,另一部分为载有硫的吸附剂MS,经过所述旋风分离器分离后的活性金属氧化物MO和载有硫的吸附剂MS通过所述循环流化床的吸附反应器中的下降管循环进入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内,活性金属氧化物MO与循环流化床的吸附反应器中的提升管内的第五粗合成气中的含有硫杂质反应,产生载有硫的吸附剂MS;经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后的载有硫的吸附剂MS通过所述循环流化床的吸附反应器中的下降管进入到循环流化床的再生反应器中的提升管内,与进入循环流化床的再生反应器中的提升管内的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应,使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成所述的再生固体吸附剂,具体反应式如下:MS+3/2O2→MO+SO2;混合反应后形成的含有所述的再生固体吸附剂的第一富SO2的气体进入到循环流化床的再生反应器中的旋风分离器中进行旋风分离,循环流化床的再生反应器中的旋风分离器分离后的第二富SO2的气体由所述循环流化床的再生反应器中的旋风分离器的顶部送出,经过第二过滤器过滤后所形成的第三富SO2的气体送入第二换热器,与进入到所述第二换热器内的再生所需要的所述的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热形成第四富SO2的气体送出至下游去生产硫酸或者单质硫;循环流化床的再生反应器中的旋风分离器分离后的所述的再生固体吸附剂通过所述循环流化床的再生反应器中的下降管送入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内。在本专利技术第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中,在所述可再生脱NH3/HCN装置与所述冷却装置之间增加一脱除汞和氯化物装置,以脱除所述第五脱硫后的合成气中的汞和氯化物,经过脱除汞和氯化物装置脱除汞和氯化物的第七脱硫后的合成气送入所述冷却装置中进行冷却形成第六脱硫后的合成气送出。在本专利技术第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中,所述经过煤或其它含碳材料的气化产生第一粗合成气为水煤浆气化、粉煤气化或碎煤固定床气化产生第一粗合成气。在本专利技术第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中,所述第二粗合成气的温度为180-250℃。在本专利技术第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中,所述耐硫变换反应系统使用绝热耐硫变换反应器或等温耐硫变换反应器或本申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6专利技术名称为带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器;所述带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器,包括承压壳体和设置在所述承压壳体内且与承压壳体同轴的催化剂外框和气体收集中心管,所述承压壳体上设置有气体进口和气体出口,所述催化剂外框由支撑在承压壳体内壁上的支撑式槽孔板分布器构成;所述支撑式槽孔板分布器有由规格一致的若干槽孔分布板相互搭接构成;所述的槽孔分布板采用角钢和支座支撑在承压壳体的内壁上,所述角钢与支座之间采用螺栓连接,所述支座固定在承压壳体的内壁上,所述槽孔分布板与承压壳体之间保留一定的弧形间隙;所述槽孔分布板为其上开设有密集槽孔的弧形长条板。在本专利技术第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个本文档来自技高网
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一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法及装置和应用

【技术保护点】
结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其是将经过煤或其它含碳材料的气化产生第一粗合成气送入一水激冷洗涤装置进行水激冷洗涤形成第二粗合成气送入耐硫变换反应系统;在所述耐硫变换反应系统内,第二粗合成气发生如下反应:CO+H2O→CO2+H2形成第三粗合成气送出;送出的第三粗合成气进入热量回收装置进行降温形成第四粗合成气送出;送出的第四粗合成气进入第一换热器,与进入第一换热器的第一脱硫后的合成气换热后形成第五粗合成气送出;送出的第五粗合成气由循环流化床的吸附反应器中的提升管的底部进入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内,与从循环流化床的再生反应器来的再生固体吸附剂在循环流化床的吸附反应器中的提升管内混合反应,混合反应过程中所述再生固体吸附剂中的活性金属氧化物MO与第五粗合成气中的含有硫杂质反应,产生载有硫的吸附剂MS,具体反应式如下:H2S+MO→MS+H2OCOS+MO→CO2+MS其中,M为存在于再生固体吸附剂中的金属;混合反应过程后形成的含固体吸附颗粒的第二脱硫后的合成气由循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器上部进入到所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器内进行旋风分离;经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后形成第三脱硫后的合成气,所述的第三脱硫后的合成气由所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器的顶部送出,送出的第三脱硫后的合成气经过第一过滤器过滤后形成所述的第一脱硫后的合成气送入到第一换热器内,经过与进入第一换热器内的第四粗合成气换热后形成所述的第四脱硫后的合成气进入一可再生脱NH3/HCN装置中脱除第四脱硫后的合成气中的NH3/HCN形成第五脱硫后的合成气,所述第五脱硫后的合成气送入一冷却装置中进行冷却形成第六脱硫后的合成气送出;经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后的固体吸附颗 粒一部分为活性金属氧化物MO,另一部分为载有硫的吸附剂MS,经过所述旋风分离器分离后的活性金属氧化物MO和载有硫的吸附剂MS通过所述循环流化床的吸附反应器中的下降管的吸附剂循环出口循环进入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内,活性金属氧化物MO与循环流化床的吸附反应器中的提升管内的第五粗合成气中的含有硫杂质反应,产生载有硫的吸附剂MS;经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后的载有硫的吸附剂MS通过所述循环流化床的吸附反应器中的下降管的吸附剂待再生出口进入到循环流化床的再生反应器中的提升管内,与进入循环流化床的再生反应器中的提升管内的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应,使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成所述的再生固体吸附剂,具体反应式如下:MS+3/2O2→MO+SO2;混合反应后形成的含有所述的再生固体吸附剂的第一富SO2的气体进入到循环流化床的再生反应器中的旋风分离器中进行旋风分离,循环流化床的再生反应器中的旋风分离器分离后的第二富SO2的气体由所述循环流化床的再生反应器中的旋风分离器的顶部送出,经过第二过滤器过滤后所形成的第三富SO2的气体送入第二换热器,与进入到所述第二换热器内的再生所需要的所述的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热形成第四富SO2的气体送出至下游去生产硫酸或者单质硫;循环流化床的再生反应器中的旋风分离器分离后的所述的再生固体吸附剂送入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内。...

【技术特征摘要】
1.结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其是将经过煤或其它含碳材料的气化产生第一粗合成气送入一水激冷洗涤装置进行水激冷洗涤形成第二粗合成气送入耐硫变换反应系统;在所述耐硫变换反应系统内,第二粗合成气发生如下反应:CO+H2O→CO2+H2形成第三粗合成气送出;送出的第三粗合成气进入热量回收装置进行降温形成第四粗合成气送出;送出的第四粗合成气进入第一换热器,与进入第一换热器的第一脱硫后的合成气换热后形成第五粗合成气送出;送出的第五粗合成气由循环流化床的吸附反应器中的提升管的底部进入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内,与从循环流化床的再生反应器来的再生固体吸附剂在循环流化床的吸附反应器中的提升管内混合反应,混合反应过程中所述再生固体吸附剂中的活性金属氧化物MO与第五粗合成气中的含有硫杂质反应,产生载有硫的吸附剂MS,具体反应式如下:H2S+MO→MS+H2OCOS+MO→CO2+MS其中,M为存在于再生固体吸附剂中的金属;混合反应过程后形成的含固体吸附颗粒的第二脱硫后的合成气由循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器上部进入到所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器内进行旋风分离;经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后形成第三脱硫后的合成气,所述的第三脱硫后的合成气由所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器的顶部送出,送出的第三脱硫后的合成气经过第一过滤器过滤后形成所述的第一脱硫后的合成气送入到第一换热器内,经过与进入第一换热器内的第四粗合成气换热后形成所述的第四脱硫后的合成气进入一可再生脱NH3/HCN装置中脱除第四脱硫后的合成气中的NH3/HCN形成第五脱硫后的合成气,所述第五脱硫后的合成气送入一冷却装置中进行冷却形成第六脱硫后的合成气送出;经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后的固体吸附颗粒一部分为活性金属氧化物MO,另一部分为载有硫的吸附剂MS,经过所述旋风分离器分离后的活性金属氧化物MO和载有硫的吸附剂MS通过所述循环流化床的吸附反应器中的下降管的吸附剂循环出口循环进入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内,活性金属氧化物MO与循环流化床的吸附反应器中的提升管内的第五粗合成气中的含有硫杂质反应,产生载有硫的吸附剂MS;经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后的载有硫的吸附剂MS通过所述循环流化床的吸附反应器中的下降管的吸附剂待再生出口进入到循环流化床的再生反应器中的提升管内,与进入循环流化床的再生反应器中的提升管内的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应,使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成所述的再生固体吸附剂,具体反应式如下:MS+3/2O2→MO+SO2;混合反应后形成的含有所述的再生固体吸附剂的第一富SO2的气体进入到循环流化床的再生反应器中的旋风分离器中进行旋风分离,循环流化床的再生反应器中的旋风分离器分离后的第二富SO2的气体由所述循环流化床的再生反应器中的旋风分离器的顶部送出,经过第二过滤器过滤后所形成的第三富SO2的气体送入第二换热器,与进入到所述第二换热器内的再生所需要的所述的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热形成第四富SO2的气体送出至下游去生产硫酸或者单质硫;循环流化床的再生反应器中的旋风分离器分离后的所述的再生固体吸附剂送入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内。2.如权利要求1所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征是在所述可再生脱NH3/HCN装置与所述冷却装置之间增加一脱除汞和氯化物装置,以脱除所述第五脱硫后的合成气中的汞和氯化物,经过脱除汞和氯化物装置脱除汞和氯化物的第七脱硫后的合成气送入所述冷却装置中进行冷却形成第六脱硫后的合成气送出。3.如权利要求2所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述经过煤或其它含碳材料的气化产生第一粗合成气为水煤浆气化、粉煤气化或碎煤固定床气化产生第一粗合成气。4.如权利要求3所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述第二粗合成气的温度为180-250℃。5.如权利要求4所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述耐硫变换反应系统使用绝热耐硫变换反应器或等温耐硫变换反应器或带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器;所述带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器,包括承压壳体和设置在所述承压壳体内且与承压壳体同轴的催化剂外框和气体收集中心管,所述承压壳体上设置有气体进口和气体出口,所述催化剂外框由支撑在承压壳体内壁上的支撑式槽孔板分布器构成;所述支撑式槽孔板分布器有由规格一致的若干槽孔分布板相互搭接构成;所述的槽孔分布板采用角钢和支座支撑在承压壳体的内壁上,所述角钢与支座之间采用螺栓连接,所述支座固定在承压壳体的内壁上,所述槽孔分布板与承压壳体之间保留一定的弧形间隙;所述槽孔分布板为其上开设有密集槽孔的弧形长条板。6.如权利要求5所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述循环流化床的吸附反应器和循环流化床的再生反应器形成一流化催化裂化FCC工艺系统。7.如权利要求6所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述第三粗合成气的温度为270-450℃。8.如权利要求7所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述第四粗合成气的温度为75-200℃。9.如权利要求8所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述第五粗合成气的温度为300-550℃。10.如权利要求9所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述再生固体吸附剂中的活性金属氧化物MO与第五粗合成气中的含有硫杂质反应时的温度为320-580℃。11.如权利要求10所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述第三脱硫后的合成气中的硫含量低至0.5-5ppmv。12.如权利要求11所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述第四脱硫后的合成气的温度为170-230℃。13.如权利要求12所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述第六脱硫后的合成气送入下游的脱二氧化碳单元装置中,以脱除其中的二氧化碳。14.如权利要求13所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。15.如权利要求14所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述可再生脱NH3/HCN装置为吸附床。16.如权利要求15所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述吸附床为固定式吸附床。17.如权利要求16所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述脱除汞和氯化物装置为保护床。18.如权利要求17所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述第一富SO2的气体的温度为650-750℃。19.如权利要求18所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述第四富SO2的气体的温度为330-530℃。20.如权利要求19所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述进入循环流化床的再生反应器中的提升管内的再生空气或O2与N2的混合气体的温度为450-550℃。21.如权利要求20所述的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述M为Zn。22.一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置,其特征在于,包括:一水激冷洗涤装置,所述水激冷洗涤装置具有一粗合成气输入口和粗合成气输出口,该水激冷洗涤装置的粗合成气输入口通过一第一粗合成气输送管线连接一煤气化装置;一耐硫变换反应系统,该耐硫变换反应系统具有一粗合成气输入口和粗合成气输出口,所述耐硫变换反应系统的粗合成气输入口通过一第二粗合成气输送管线连接所述水激冷洗涤装置的粗合成气输出口;一热量回收装置,该热量回收装置具有一粗合成气输入口和粗合成气输出口,所述热量回收装置的粗合成气输入口通过一第三粗合成气输送管线连接所述耐硫变换反应系统的粗合成气输出口;一第一换热器,所述第一换热器具有一粗合成气输入口、一粗合成气输出口、一脱硫后的合成气输入口和一脱硫后的合成气输出口,所述第一换热器的粗合成气输入口通过一第四粗合成气输送管线连接所述热量回收装置的粗合成气输出口;一循环流化床的吸附反应器,所述循环流化床的吸附反应器包括一提升管、一旋风分离器和一下降管,所述循环流化床的吸附反应器的提升管的底部具有一粗合成气输入口,所述循环流化床的吸附反应器的提升管的下部配置有再生吸附剂入口和循环吸附剂入口,所述循环流化床的吸附反应器的提升管的上部配置有含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气出口;所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器的上部配置有含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气入口,所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器的顶部配置有脱硫后的合成气输出口,所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器的下部配置有载有硫的吸附剂出口;所述循环流化床的吸附反应器的下降管的上部配置有载有硫的吸附剂入口,所述循环流化床的吸附反应器的下降管的下部配置有一载有硫的吸附剂循环出口和一载有硫的吸附剂待再生出口;所述循环流化床的吸附反应器的提升管底部的粗合成气输入口通过一第五粗合成气输送管线连接所述的第一换热器的粗合成气输出口;所述循环流化床的吸附反应器的提升管下部的循环吸附剂入口与所述循环流化床的吸附反应器的下降管的载有硫的吸附剂循环出口连接,所述循环流化床的吸附反应器的提升管上部的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气出口通过一含固体吸附颗粒的第二脱硫后的合成气输送管线与所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器上部的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气入口连接;一第一过滤器,所述第一过滤器具有一脱硫后的合成气输入口和一脱硫后的合成气输出口,所述第一过滤器的脱硫后的合成气输入口通过一第三脱硫后的合成气输送管线与所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器顶部的脱硫后的合成气输出口连接,所述第一过滤器的脱硫后的合成气输出口通过一第一脱硫后的合成气输送管线与所述第一换热器的脱硫后的合成气输入口连接;一循环流化床的再生反应器,所述循环流化床的再生反应器包括一提升管、一旋风分离器和一下降管,所述循环流化床的再生反应器的提升管的下部配置有载有硫的吸附剂待再生入口,所述循环流化床的再生反应器的提升管的底部配置有再生空气或O2与N2的混合气体入口,所述循环流化床的再生反应器的提升管的上部配置有含有再生固体吸附剂的富SO2的气体出口;所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器的上部配置有含有再生固体吸附剂的富SO2的气体入口,所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器的顶部配置有富SO2的气体出口,所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器的下部配置有再生吸附剂出口;所述循环流化床的再生反应器的下降管的上部配置有再生吸附剂入口,所述循环流化床的再生反应器的下降管的下部配置有再生吸附剂出口;所述循环流化床的再生反应器的提升管下部的载有硫的吸附剂入口与所述循环流化床的吸附反应器的下降管的吸附剂待再生出口连接;所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器上部的含有再生固体吸附剂的富SO2的气体入口通过一含有再生固体吸附剂的第一富SO2的气体输送管线与所述循环流化床的再生反应器的提升管上部的含有再生固体吸附剂的富SO2的气体出口连接;所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器的下部的载有硫的吸附剂出口与所述循环流化床的再生反应器的下降管的上部载有硫的吸附剂入口连接;所述循环流化床的再生反应器的下降管的下部的再生吸附剂出口通过一再生吸附剂输送管线与所述循环流化床的吸附反应器的提升管下部的再生吸附剂入口连接;一第二过滤器,所述第二过滤器具有一富SO2的气体入口和富SO2的气体出口,所述第二过滤器的富SO2的气体入口与所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器顶部的富SO2的气体出口通过一第二富SO2的气体输送管线连接;一第二换热器,所述第二换热器具有一富SO2的气体入口、富SO2的气体出口、再生空气或O2与N2的混合气体入口、再生空气或O2与N2的混合气体出口,所述第二换热器的富SO2的气体入口通过一第三富SO2的气体输送管线连接所述第二过滤器的富SO2的气体出口,所述第二换热器的再生空气或O2与N2的混合气体入口连接空气源或O2与N2的混合气体源;所述第二换热器的再生空气或O2与N2的混合气体出口通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线连接所述循环流化床的再生反应器的提升管底部的再生空气或O2与N2的混合气体入口;一可再生脱NH3/HCN装置,所述可再生脱NH3/HCN装置具有脱硫后的合成气入口和脱硫后的合成气出口,所述再生脱NH3/HCN装置的脱硫后的合成气入口通过一第四脱硫后的合成气输送管线与所述第一换热器的脱硫后的合成气输出口连接;一冷却装置,所述冷却装置具有脱硫后的合成气入口和脱硫后的合成气出口,所述冷却装置的脱硫后的合成气入口通过一第五脱硫后的合成气输送管线与所述可再生脱NH3/HCN装置的脱硫后的合成气出口连接,所述冷却装置的脱硫后的合成气出口通过一第六脱硫后的合成气输送管线与下游的脱二氧化碳单元装置连接。23.如权利要求22所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置,其特征在于,在所述可再生脱NH3/HCN装置与所述冷却装置之间增加一脱除汞和氯化物装置,所述脱除汞和氯化物装置具有脱硫后的合成气入口和脱硫后的合成气出口,所述脱除汞和氯化物装置的脱硫后的合成气入口通过一第五脱硫后的合成气输送管线与所述可再生脱NH3/HCN装置的脱硫后的合成气出口连接,所述脱除汞和氯化物装置的脱硫后的合成气出口通过一第七脱硫后的合成气输送管线与所述冷却装置的脱硫后的合成气入口连接。24.如权利要求23所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置,其特征在于,所述煤气化装置为水煤浆气化装置、粉煤气化装置或碎煤固定床气化装置。25.如权利要求24所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置,其特征在于,所述耐硫变换反应系统使用绝热耐硫变换反应器或等温耐硫变换反应器或带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器;所述带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器,包括承压壳体和设置在所述承压壳体内且与承压壳体同轴的催化剂外框和气体收集中心管,所述承压壳体上设置有气体进口和气体出口,所述催化剂外框由支撑在承压壳体内壁上的支撑式槽孔板分布器构成;所述支撑式槽孔板分布器有由规格一致的若干槽孔分布板相互搭接构成;所述的槽孔分布板采用角钢和支座支撑在承压壳体的内壁上,所述角钢与支座之间采用螺栓连接,所述支座固定在承压壳体的内壁上,所述槽孔分布板与承压壳体之间保留一定的弧形间隙;所述槽孔分布板为其上开设有密集槽孔的弧形长条板。26.如权利要求25所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置,其特征在于,所述循环流化床的吸附反应器和循环流化床的再生反应器形成一流化催化裂化FCC工艺系统。27.如权利要求26所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置,其特征在于,所述脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。28.如权利要求27所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置,其特征在于,所述可再生脱NH3/HCN装置为吸附床。29.如权利要求28所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置,其特征在于,所述吸附床为固定式吸附床。30.如权利要求29所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置,其特征在于,所述脱除汞和氯化物装置为保护床。31.权利要求1所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的应用,其特征是用于IGCC、合成氨、甲醇合成、F-T合成烃类油类产品、合成气制SNG、生产氢气、合成气制乙二醇的粗合成气的净化工艺。32.一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征是将经过煤或其它含碳材料的气化产生第六粗合成气送入一水激冷洗涤装置进行水激冷洗涤形成第七粗合成气送入到耐硫变换反应系统;在所述耐硫变换反应系统内,第七粗合成气发生如下反应:CO+H2O→CO2+H2形成第八粗合成气送出;送出的第八粗合成气进入热量回收装置进行降温形成第九粗合成气送出;送出的第九粗合成气进入第三换热器,与进入第三换热器的第八脱硫后的合成气换热后形成第十粗合成气送出;送出的第十粗合成气进入到循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段,与进入循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段的再生固体吸附剂混合反应,混合反应过程中所述再生固体吸附剂中的活性金属氧化物MO与第十粗合成气中的含有硫杂质反应,产生载有硫的吸附剂MS,具体反应式如下:H2S+MO→MS+H2OCOS+MO→CO2+MS其中,M为存在于再生固体吸附剂中的金属;混合反应过程后形成的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段中的旋风分离器旋风分离后形成第九脱硫后的合成气,所述的第九脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段中的过滤器过滤后形成所述的第八脱硫后的合成气送入到第三换热器内,经过与进入第三换热器内的第九粗合成气换热后形成所述的第十脱硫后的合成气送入一可再生脱NH3/HCN装置中脱除第十脱硫后的合成气中的NH3/HCN形成第十一脱硫后的合成气,所述第十一脱硫后的合成气送入一冷却装置中进行冷却形成第十二脱硫后的合成气送出;经过循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段中的旋风分离器旋风分离后的载有硫的吸附剂MS进入到循环流化床脱硫系统的再生段中,与进入循环流化床脱硫系统的再生段的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应,使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成所述的再生固体吸附剂,具体反应式如下:MS+3/2O2→MO+SO2;混合反应后形成的含有所述的再生固体吸附剂的第五富SO2的气体进入到循环流化床脱硫系统的再生段中的旋风分离器中进行旋风分离,旋风分离后的第六富SO2的气体经过循环流化床脱硫系统的再生段的过滤器过滤后所形成的第七富SO2的气体送入第四换热器,与进入到所述第四换热器内的再生所需要的所述的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热形成第八富SO2的气体送出至下游去生产硫酸或者单质硫;旋风分离后的所述的再生固体吸附剂送入到循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段中。33.如权利要求32所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述送出的第九粗合成气进入热量回收装置进行降温后再分出第十一粗合成气进行液相吸收脱硫脱碳后得到净化气。34.如权利要求33所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述净化气送入一提氢装置经过提氢后得到氢气送出。35.如权利要求33所述的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法,其特征在于,所述冷却装置送出...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨震东宗丽董红军顾鹤燕王彪
申请(专利权)人:上海国际化建工程咨询公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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