环保型多效自动力酸性气体净化回收装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及气体净化技术领域，具体涉及一种环保型多效自动力酸性气体净化回收装置及其使用方法。其包括塔体，塔体内设置有多个气体净化段，塔体于相邻气体净化段之间设置有封头，塔体的顶部设置有气相产品出口和液相原料入口、底部设置有液相产品出口和气相原料入口，塔体于气相产品出口处设置有冷却器；相邻气体净化段之间设置有气相上升管件和液相下降管件；气体净化段内由下至上依次设置有气体分布器、加热件以及催化剂层，该环保型多效自动力酸性气体净化回收装置集成为一个整体，产品为净化气和钠盐溶液，没有废水和废固。没有废水和废固。没有废水和废固。

【技术实现步骤摘要】
环保型多效自动力酸性气体净化回收装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及气体净化
，具体涉及一种环保型多效自动力酸性气体净化回收装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]H2S常见于富酸性气体的油气田中，同时也以副产物形式普遍存在于化石燃料加工过程中，如炼油和煤气化领域。其本身是一种易燃、剧毒和具有腐蚀性的气体，且在燃烧过程中会被氧化为氧硫化物(SOx)，污染大气，并对生态环境造成进一步的危害。对酸性气体中的硫元素进行回收利用，不仅具有经济价值，也是各国硫排放法规日趋严格背景下的必然举措。
[0003]目前，酸性气处理的工艺按最终产品划分，主要分为酸性气生产硫磺和酸性气生产化工产品(如硫酸、亚硫酸铵、亚硫酸钠、硫氢化钠、硫脲等)两大类。
[0004]Claus(克劳斯硫磺回收)法技术成熟，适应复杂组分或浓度的原料气，处理效果也较好，是目前国内炼化企业处理酸性气的主流工艺。但该工艺投资较大，对小型炼化企业而言技术经济性不佳。
[0005]催化氧化湿式脱硫法以LO
‑
CAT工艺为代表，工艺流程简单，初次投资费用低，但运行成本高，生成的硫磺产品质量不高。
[0006]酸性气干法制酸技术特别适用于处理高浓度H2S的酸性气，工艺成熟可靠，其制酸规模不受限制。但缺点也较为明显，如对原料酸性气组分的适应性差；技术经济性相对较低，如工艺流程长，能耗相对较高；并且装置占用工业用地较多；在环保方面，有少量酸性污水需要处理。
[0007]酸性气湿法制酸技术应用范围广，可直接处理酸性气体，生产硫酸产品，对原料具有较强的适应性，对气体组成和负荷的变化也不是很敏感，即使气体中水分浓度较高(φ>30％)，成品硫酸的质量分数也能达到93％。
[0008]以酸性气生产亚硫酸钠，设备腐蚀严重，产品质量受烟气成分影响大，产品市场需求较小。
[0009]以酸性气生产硫脲，装置投资少，产品质量较好，市场也好，但是传统工艺二次污染严重，环保成本高，甚至难以通过环评。且生产所需氰氨化钙(或由石灰石自制，但工序多，且能耗高)需要外购。一步法新工艺还有待开发。
[0010]以酸性气生产硫氢化钠，工艺相对较简单，对气体组分变化不敏感，操作弹性大，适合小型炼油厂的酸性气处理，具有投资小、见效快、无二次污染的特点。与其他几种工艺相比，酸性气生产硫氢化钠，流程短、投资省、生产成本低，是技术经济性较好的工艺方法；此外，该工艺占用工业用地少，环境友好，装置无废渣及废水产生。
[0011]综上所述，虽然以酸性气生产硫氢化钠产品工艺简单、环境友好、投资及生产成本低，占地少等优点，但是在目前所常见的以酸性气生产硫氢化钠装置中，都存在设备集成度不高，导致操作较为繁琐的缺陷。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供环保型多效自动力酸性气体净化回收装置及其使用方法，克服了现有以酸性气生产硫氢化钠装置集成度较差的问题，其操作简便。
[0013]本专利技术一种环保型多效自动力酸性气体净化回收装置，包括塔体，所述塔体内沿长度方向依次设置有多个用于放置碱液的气体净化段，所述塔体于相邻气体净化段之间设置有封头；所述塔体的顶部设置有气相产品出口和液相原料入口、底部设置有液相产品出口和气相原料入口，所述气相产品出口和液相原料入口与最上方的气体净化段连通，所述液相产品出口和气相原料入口与最下方的气体净化段连通，所述塔体于气相产品出口处设置有冷却器；所述气体净化段内由下至上依次设置有气体分布器、加热件以及催化剂层，相邻所述气体净化段之间贯穿设置有气相上升管件和液相下降管件，所述液相下降管件用于使液体从最上方气体净化段向下逐级溢流，所述气体净化段用于使气体从最下方气体净化段向上逐级上升。
[0014]通过上述方案，气体的从装置侧面的气相原料入口进入，经过多个气体净化段后与冷却器从顶部的气相产品出口排出，经冷却器冷凝的液体自流回气体净化段，冷却后的净化气可以直接进入燃气管网，即可在气体净化过程中完成冷凝和分液，且分液和冷凝系统中无阀门操作，无需任何手动和控制操作，两个系统通过焊接集成在一起，流程简洁。气体在装置中的传质推动力为进口的气体压力，且每一级反应器的气体分布器深入到碱液中，利用碱液进行液封，从而省去了两级反应器之间的阀门操作，有效的简化流程从而减少了操作；
[0015]液体从装置侧面的液相原料入口进入，直至将最上方的气体净化段中灌满后，从内部的液相下降管件溢流至其它气体净化段，待其它气体净化段到达指定液位后，关闭液相原料入口处的阀门，即可停止碱液注入，实现了在线注碱。整个注碱过程中，装置无需进行操作。当下段的碱液吸收饱和后，开启液相产品出口处的阀门，硫氢化钠溶液从底部液相产品出口排出，并自流至硫氢化钠产品罐区。当最下方的气体净化段中的液面至低液位报警后，关闭液相产品出口处的阀门，停止排液。注碱过程仅操作液相原料入口处的一个注碱切断阀，排出硫氢化钠产品仅操作液相产品出口处的一个出口切断阀，大大的简化了工艺流程及操作。综上所述，环保型多效自动力酸性气体净化回收装置结合了反应及分离设备，将其有效的整合，结合成一个高效的单独设备，将原有管线进行优化集成，并大幅地简化操作步骤。
[0016]较为优选的，所述塔体于气体净化段与气相产品出口之间设置有除沫器。
[0017]较为优选的，所述除沫器为丝网除沫器、折流除沫器、旋流除沫器中的任意一种。
[0018]较为优选的，所述气体分布器为多孔分布式。
[0019]较为优选的，所述气体分布器的开孔直径为5
‑
20mm。
[0020]较为优选的，所述催化剂层为网状结构负载的贵金属催化剂层。
[0021]虽然碱液吸收硫化氢属于酸碱中和反应，但由于气体在碱液中以气泡的形式产生，由于在气液界面，存在着一层过渡态膜，严重影响着气液的传质作用，从而导致通常情况下，酸性气碱洗的效果并不是很理想。因此，本装置中各气体净化段中装入负载有贵金属的高分子材料，从而提高气液界面的吸收效率。
[0022]较为优选的，所述气体净化段均设置有取样口，所述取样口用于对气体的净化程度和液体的吸收饱和情况进行实时分析。
[0023]通过上述方案，在自动吸收过程中通过取样口能够随时对气体的净化程度和碱液的吸收饱和情况进行实时分析，且不同的气相取样分析情况可以进行对比分析，保证随时监控和对比气体净化的效果。
[0024]本专利技术还提供一种环保型多效自动力酸性气体净化回收装置的使用方法，上述环保型多效自动力酸性气体净化回收装置，包括以下步骤：
[0025]S1、通过液相原料入口注入氢氧化钠溶液，待最上方的气体净化段内液位高于液相下降管件顶部高度后，通过液相下降管件自动溢流至其它的气体净化段并达到指定液位，通过加热件使各个气体净化段的温度恒定于25～80℃之间，并开启冷却器；
[0026]S2、通过气相原料入口通入酸性气体且进入氢氧化钠溶液中，且通过气体上升管件依次穿过各个气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型多效自动力酸性气体净化回收装置，其特征在于：包括塔体(1)，所述塔体(1)内沿长度方向依次设置有多个用于放置碱液的气体净化段(2)，所述塔体(1)于相邻气体净化段(2)之间设置有封头(3)；所述塔体(1)的顶部设置有气相产品出口和液相原料入口、底部设置有液相产品出口和气相原料入口，所述气相产品出口和液相原料入口与最上方的气体净化段(2)连通，所述液相产品出口和气相原料入口与最下方的气体净化段(2)连通，所述塔体(1)于气相产品出口处设置有冷却器(4)；所述气体净化段(2)内由下至上依次设置有气体分布器(5)、加热件(6)以及催化剂层(7)，相邻所述气体净化段(2)之间贯穿设置有气相上升管件(9)和液相下降管件(10)，所述液相下降管件(10)用于使液体从最上方气体净化段(2)向下逐级溢流，所述气体净化段(2)用于使气体从最下方气体净化段(2)向上逐级上升。2.根据权利要求1所述的环保型多效自动力酸性气体净化回收装置，其特征在于：所述塔体(1)于气体净化段(2)与气相产品出口之间设置有除沫器(8)。3.根据权利要求2所述的环保型多效自动力酸性气体净化回收装置，其特征在于：所述除沫器(8)为丝网除沫器、折流除沫器、旋流除沫器中的任意一种。4.根据权利要求1所述的环保型多效自动力酸性气体净化回收装置，其特征在于：所述气体分布器(5)为多孔分布式。5.根据权利要求4所述的环保型多效自动力酸性气体净化回收装置，其特征在于：所述气体分布器(5)的开孔直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：童彦杰，刘思浩，肖敦峰，李繁荣，刘广智，张洪伟，梁永煌，沈志远，陈东祥，詹信，赵振强，
申请(专利权)人：武汉天元工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：