一种焦炉煤气的脱硫系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于煤化工领域，涉及一种焦炉煤气的脱硫系统及其控制方法，包括切换管路和依次通过管路连通的第一加热装置、预加氢反应装置、一级加氢反应装置、一级脱硫反应装置、二级加氢反应装置和二级脱硫反应装置，所述管路包括连通第一加热装置与预加氢反应装置的第一输气管，所述切换管路的进气端与所述第一加热装置的进气管连通，出气端与所述第一输气管连通，所述进气管和/或第一输气管上设有第一控制阀，所述第一控制阀位于所述切换管路的两端之间的管段上，所述切换管路上设有第二控制阀。本发明专利技术通过增设切换管路，将低温焦炉煤气引入一级加氢反应装置，利用低温焦炉煤气将床层的温度快速带出，保护催化剂，低温焦炉煤气升温参与加氢反应。

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉煤气的脱硫系统及控制方法
本专利技术属于煤化工领域，具体地说，涉及一种焦炉煤气的脱硫系统及控制方法。
技术介绍
焦炭生产过程中，配煤在焦炉中被隔绝空气加热干馏，生成焦炭的同时25%生成各种化学产品及焦炉煤气，焦炉煤气其组成复杂：其中除了氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气和焦油、苯外，还含有氧气、氨、烷烃、烯烃、有机硫、无机硫、氰化物、萘以及各种含O、N、S官能团的杂环化合物组成的杂质。这些杂质会对后续化工工艺过程中的催化剂造成毒害，导致催化剂部分或完全失活；尤其是现代高效转化、合成催化剂，要求合成气中硫含量低于0.1×10－6，因此，高效脱除焦炉煤气中的硫、烯烃、焦油、萘、氰化氢、氨、苯等杂质，是焦炉煤气资源化利用的关键。硫化物的脱除通常采用干法和湿法，湿法脱硫是利用吸收液将原料中的硫化物吸收，含硫化物的吸收液在再生塔中分解或解析出硫化物，吸收液循环利用，湿法脱硫一般用于将高含量的硫化物脱除至较低含量，通常湿法脱硫控制的指标为脱硫后硫含量≤10ppm，干法脱硫主要应用于原料的精脱硫，干法脱硫控制的指标为脱硫后硫含量≤1ppm。焦炉煤气干法净化工艺中需要先将形态较为复杂的有机硫催化加氢转化为硫化氢，再通过固体吸收剂予以脱除，加氢过程中会出现强放热的副反应，引起催化剂床层飞温，造成催化剂烧结失活。专利201710121948.6焦炉煤气脱硫加氢转化工艺方法中提出，在铁钼一级加氢转化槽的中部增加用以控制床层温度的冷激管线，该结构虽然能够实现迅速降温的效果，但是，对铁钼一级加氢转化槽进行改造，成本太高。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种焦炉煤气的脱硫系统及其控制方法，通过增设切换管路，将低温焦炉煤气引入一级加氢反应装置，低温焦炉煤气与一级加氢反应装置内的床层进行热交换，利用低温焦炉煤气将床层的温度快速带出，床层温度下降，保护催化剂，同时低温焦炉煤气升温并参与加氢反应，改造成本低。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：一种焦炉煤气的脱硫系统，脱硫系统包括切换管路和依次通过管路连通的第一加热装置、预加氢反应装置、一级加氢反应装置、一级脱硫反应装置、二级加氢反应装置和二级脱硫反应装置，所述管路包括连通第一加热装置与预加氢反应装置的第一输气管，所述切换管路的进气端与所述第一加热装置的进气管连通，出气端与所述第一输气管连通，所述进气管和/或第一输气管上设有第一控制阀，所述第一控制阀位于所述切换管路的两端之间的管段上，所述切换管路上设有第二控制阀。所述切换管路上还设有冷却器；优选地，所述冷却器位于第二控制阀和切换管路的出气端之间的管段上。第一控制阀位于所述切换管路的进气端和第一加热装置的进气口之间的进气管管段上；优选地，第一控制阀和第二控制阀为截止阀/流量调节阀。脱硫系统还包括补硫管，所述管路还包括连通所述一级脱硫反应装置和所述二级加氢反应装置的第二输气管，所述补硫管的进气端与所述第一输气管连通，出气端与所述第二输气管连通，所述补硫管上设有第三控制阀。所述第三控制阀为截止阀/流量调节阀；优选地，第三控制阀为数显流量控制阀。所述第二输气管上还设有第二加热装置，以加热流经第二输气管的气体。所述第二加热装置位于补硫管的出气端和二级加氢反应装置的进气口之间的第二输气管管段上。一种上述脱硫系统的控制方法，一级加氢反应装置内温度急剧升高时，开启第二控制阀，关闭第一控制阀，焦炉煤气经切换管路进入预加氢反应装置。所述切换管路上设有冷却器，一级加氢反应装置内温度急剧升高时，开启第二控制阀和冷却器，关闭第一控制阀，焦炉煤气经切换管路进入预加氢反应装置；优选地，一级加氢反应装置内温度急剧升高时，开启第二控制阀和冷却器，关闭第一控制阀和第一加热装置，焦炉煤气经切换管路进入预加氢反应装置；一级加氢反应装置内温度恢复后，开启第一控制阀和第一加热装置，关闭第二控制阀和冷却器，控制第一控制阀的开度以稳定一级加氢反应装置内的温度。脱硫系统还包括补硫管，所述补硫管上设有第三控制阀，二级加氢反应装置的出口硫含量大于进口硫含量时，开启第三控制阀，部分焦炉煤气经补硫管补入二级加氢反应装置。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、通过增设切换管路，将低温焦炉煤气引入一级加氢反应装置，低温焦炉煤气与一级加氢反应装置内的床层进行热交换，利用低温焦炉煤气将床层的温度快速带出，床层温度下降，保护催化剂，同时低温焦炉煤气升温并参与加氢反应，改造成本低；2、本专利技术利用补硫管将加热后的一部分焦炉煤气通过补硫管引入二级加氢反应装置，“反硫”现象消失，由于第一输气管内加热后的焦炉煤气硫含量相对较高，补入的量更少，对二级加氢反应装置内的体系成分和温度影响更小。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：图1是本专利技术脱硫系统结构示意图。图中：1、切换管路；2、第一加热装置；3、预加氢反应装置；4、一级加氢反应装置；5、一级脱硫反应装置；6、二级加氢反应装置；7、二级脱硫反应装置；8、第一输气管；9、第一控制阀；10、第二控制阀；11、冷却器；12、补硫管；13、第三控制阀；14、第二加热装置；15、进气管；16、第二输气管。需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本专利技术的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1如图1所示，本专利技术一种焦炉煤气的脱硫系统，脱硫系统包括切换管路1和依次通过管路连通的第一加热装置2、预加氢反应装置3、一级加氢反应装置、一级脱硫反应装置5、二级加氢反应装置6和二级脱硫反应装置7，所述管路包括连通第一加热装置2与预加氢反应装置3的第一输气管8，所述切换管路1的进气端与所述第一加热装置2的进气管15连通，出气端与所述第一输气管8连通，所述进气管15和/或第一输气管8上设有第一控制阀9，所述第一控制阀9位于所述切换管路1的两端之间的管段上，所述切换管路1上设有第二控制阀10。通过增设切换管路1，将不加热的低温焦炉煤气引入一级加氢反应装置，低温焦炉煤气与一级加氢反应装置内的床层进行热交换，利用低温焦炉煤气将床层的高温快速带出，床层温度下降，保护催化剂，同时低温焦炉煤气吸收床层温度，温度升高完成加氢反应。与增设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦炉煤气的脱硫系统，其特征在于：脱硫系统包括切换管路和依次通过管路连通的第一加热装置、预加氢反应装置、一级加氢反应装置、一级脱硫反应装置、二级加氢反应装置和二级脱硫反应装置，所述管路包括连通第一加热装置与预加氢反应装置的第一输气管，所述切换管路的进气端与所述第一加热装置的进气管连通，出气端与所述第一输气管连通，所述进气管和/或第一输气管上设有第一控制阀，所述第一控制阀位于所述切换管路的两端之间的管段上，所述切换管路上设有第二控制阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种焦炉煤气的脱硫系统，其特征在于：脱硫系统包括切换管路和依次通过管路连通的第一加热装置、预加氢反应装置、一级加氢反应装置、一级脱硫反应装置、二级加氢反应装置和二级脱硫反应装置，所述管路包括连通第一加热装置与预加氢反应装置的第一输气管，所述切换管路的进气端与所述第一加热装置的进气管连通，出气端与所述第一输气管连通，所述进气管和/或第一输气管上设有第一控制阀，所述第一控制阀位于所述切换管路的两端之间的管段上，所述切换管路上设有第二控制阀。


2.根据权利要求1所述的脱硫系统，其特征在于：所述切换管路上还设有冷却器；
优选地，所述冷却器位于第二控制阀和切换管路的出气端之间的管段上。


3.根据权利要求2所述的脱硫系统，其特征在于：第一控制阀位于所述切换管路的进气端和第一加热装置的进气口之间的进气管管段上；
优选地，第一控制阀和第二控制阀为截止阀/流量调节阀。


4.根据权利要求1-3任一所述的脱硫系统，其特征在于：脱硫系统还包括补硫管，所述管路还包括连通所述一级脱硫反应装置和所述二级加氢反应装置的第二输气管，所述补硫管的进气端与所述第一输气管连通，出气端与所述第二输气管连通，所述补硫管上设有第三控制阀。


5.根据权利要求4所述的脱硫系统，其特征在于：所述第三控制阀为截止阀/流量调节阀；
优选地，第三控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琛，陈嘉梁，岑旭江，
申请(专利权)人：宁波中科远东催化工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33