循环氢脱硫塔的塔顶旋流净化方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及循环氢脱硫塔的塔顶旋流净化方法与装置，提供了一种循环氢脱硫塔的塔顶旋流净化方法，该方法包括以下步骤：使进入循环氢脱硫塔的含硫混合气与循环氢脱硫塔中的吸收液逆流接触反应，对所述含硫混合气依次进行逆流吸收和旋流吸收，以除去混合气中的硫，得到夹带有吸收液的混合气；以及对所得的夹带有吸收液的混合气进行气液旋流分离，得到净化的混合气。本发明专利技术还提供了一种循环氢脱硫塔的塔顶旋流净化装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从脱硫塔混合气中脱除液相组分的处理方法，具体涉及从含硫循环氢混合气中旋流脱除吸收液(即，胺液)组分的方法。本专利技术还涉及从脱硫塔混合气中除去液相组分的装置。具体地说，本专利技术提供了循环氢脱硫塔的塔顶旋流净化方法与装置。
技术介绍
干气、液态烃以及循环氢操作单元是焦化装置的重要组成部分。由于原油通常都含硫(中东地区一阿拉伯国家原油为高含硫原油)，故干气、液态烃以及循环氢中含硫化氢(H2S)。硫化氢的含量随原油硫含量的增加而增高。因此，干气、液态烃以及循环氢脱硫化氢的任务越来越重。干气、液态烃以及循环氢脱硫化氢通常使用有机胺类水溶液作吸收剂，含胺15-30重量％。胺剂目前多用DEA、 MDEA，因其对钢材腐蚀性小、脱硫化氢负荷高、性能较稳定。可是，在工业装置运行时，胺液有两个不可避免的损失 一是胺液再生过程的高温热降解，胺液在吸收塔内完成吸收任务后，成为富硫化氢胺液去再生塔，在此经加热后放出吸附的硫化氢，高纯度的硫化氢气体最终去制硫装置生产硫磺，再生后胺液冷却至38-42r后，去吸收塔循环使用；再生塔底温度较高，尽管使用142-148'C水蒸汽加热，但有热敏特性的胺剂仍有少量失活降解，故脱硫装置使用过滤系统脱除该降解物(可诱导发泡)及其它固体颗粒，同时，间断地补入胺液，以维持平衡；二是干气、液态烃以及循环氢饱和携带，或溶解性携带。此外，胺法脱硫有一个至今未能彻底解决的难题，"溶剂发泡"。换言之，胺法脱硫的一个世界性难题是异常操作"跑胺"(即，快速损失胺液)。胺液本身有发泡倾向，当系统C5等重烃含量大、系统杂质如胺热降解物含量高甚至铁锈较多时(比如新建装置开工前、系统碱洗预处理不完善等)都会引起发泡，起发泡剂作用。在发泡剂诱导下，胺液一旦发泡，便会向增长方向发展，使用消泡剂可暂时控制之。但一旦超过某个限度，便会发展成为无法克服的泡沫充塞，此时，胺液雾沫夹带发展为泡沫夹带，即"跑胺",胺液损失速度可达0.3-0.5吨/小时(对8000Nm3/h气体)，如此状态的泡沫胺气体，是常规气液分离罐无法分离的。脱硫过程中吸收液胺液损失， 一方面，直接造成昂贵的胺剂(胺剂的市场价格约为20000元/吨)损失，增加运行成本，跑损严重时，失胺过快，无储备胺剂可用，造成气体加工过程原料干气与LPG放火炬并造成下游装置减产或停工，损失巨大；另一方面，严重影响气体产品的质量，比如LPG带胺过多，导致铜片腐蚀指标不合格；而气体中胺液最终经管道低点排凝或加热炉炉前分液罐排入污油系统或污水系统形成二次污染，若进入化工装置，危害更大。循环氢脱硫塔顶气体夹带微粒是塔类设备长期存在的共性技术难题，国内外没有很好的在塔内解决的方法。通常采取在塔外设置重力沉降罐和聚结器控制，投资大，高压密封点增多。上世纪80年代，浙江大学专利技术旋流板塔，用以强化塔内传递过程，大量应用与工程实践中，但不适合控制塔顶气体出口夹带的微粒。因此，基于上述现有技术存在的问题，本领域迫切需要开发出一种能够解决上述问题的，投资成本低，体积小，故障率低，压力损失小，分离效率高，减少胺液跑损、发泡，提高胺液的利用率的循环氢脱硫塔塔顶气体净化方法与装置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新的循环氢脱硫塔的塔顶旋流净化方法与装置，克服了现有技术存在的缺陷。本专利技术的目的在于提供一种利用气液旋流分离技术脱除混合气中液滴组分的方法及装置。本专利技术所要解决的首要技术问题是解决脱硫过程中吸收液跑损、溶剂发泡等问题。本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种上述处理方法专用的装置，其结构简单，容易实施，投资小，操作方便，并适合长周期运转。一方面，本专利技术提供了一种循环氢脱硫塔的塔顶旋流净化方法，该方法包括以下步骤使进入循环氢脱硫塔的含硫混合气与循环氢脱硫塔中的吸收液逆流接触反应，对所述含硫混合气依次进行逆流吸收和旋流吸收，以除去混合气中的硫，得到夹带有吸收液的混合气；以及对所得的夹带有吸收液的混合气进行气液旋流分离，得到净化的混合气。在一个优选的实施方式中，所述气液旋流分离采用旋流分离器进行。在另一个优选的实施方式中，所述夹带有吸收液的混合气中的胺液含量不大于4000mg/Nm3，所述净化的混合气中的游离胺含量不大于20mg/Nm3。在另一个优选的实施方式中，所述吸收液选自N-甲基乙二醇胺溶液、单乙醇胺溶液、二乙醇胺溶液、以及它们的混合物。另一方面，本专利技术提供了一种循环氢脱硫塔的塔顶旋流净化装置，该装置包括置于循环氢脱硫塔塔顶内的，用于对夹带有吸收液的混合气进行气液旋流分离以得到净化的混合气的旋流分离器，其中，所述夹带有吸收液的混合气是通过使进入循环氢脱硫塔的含硫混合气与循环氢脱硫塔中的吸收液逆流接触反应，对所述含硫混合气依次进行逆流吸收和旋流吸收以除去混合气中的硫得到的；以及置于所述旋流分离器前的，用于初步去除进入所述旋流分离器的夹带有吸收液的混合气中的部分液滴和固体颗粒的丝网除沫器。在一个优选的实施方式中，所述旋流分离器包括分离锥、 一根或多根旋流芯管、进口、置于顶部的溢流口和置于底部的底流口。在另一个优选的实施方式中，所述旋流分离器的内表面采用双柱三锥体结构，进口采用双进口类椭圆形螺旋线结构。在另一个优选的实施方式中，所述旋流分离器的溢流口与进口之间的压力降不大于0.02MPa。在另一个优选的实施方式中，所述净化的混合气从旋流分离器的溢流口排出，所述吸收液从旋流分离器的底流口排出。在另一个优选的实施方式中，所述旋流分离器的数量为一个或多个；当使用多个旋流分离器时，各个旋流分离器之间采用无管板方式进行连接。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方式的旋流分离器的工作原理的示意图。图2是根据本专利技术的另一个实施方式包含旋流分离器的循环氢脱硫塔的示意6图。具体实施例方式本专利技术的专利技术人经过广泛而深入的研究后发现，旋流分离器体积小、重量轻、 处理速度快，是一种新颖、高效、节能、适用长周期运行而又经济的分离设备，可 用于脱硫过程中含液混合气的脱除；通过在脱硫塔出口前增设旋流分离器，利用旋 流分离器旋转流场的作用进行离心脱液滴，同时在旋流分离器前增设丝网除沫器， 可以很好地达到从含硫循环氢混合气中旋流脱除吸收液(即，胺液)组分的目的。 基于上述发现，本专利技术得以完成。旋流分离器的旋流芯管主要由分离锥、尾管和溢流口等部分组成。含胺富 气在一定的压力作用下从旋流管进口沿切线方向进入旋流管的内部进行高速 旋转，经分离锥后因流道截面的改变，使液流增速并形成螺旋流态，当气体进 入尾锥后因流道截面的进一步縮小，旋流速度继续增加，在分离器的内部形成 了一个稳定的离心力场，气体在锥管的中心区聚结成气芯，从溢流口排出，从 而实现胺液和气体的分离。进入积液腔的液胺，在液位调节机构控制下，从积 液腔下部胺液排放口排出。在本专利技术的第一方面，提供了一种从脱硫混合气中去除液滴组分的方法，该 方法包括使含脱硫吸收液的混合气在一定的压力作用下通过特殊结构的导管切向 进入旋流分离器的旋流腔进行高速旋转，由于强大离心力的作用，在旋流腔内形成 向下的外旋流和向上的内旋流，密度大的吸收液雾滴进入外旋流作为吸收液从旋流 腔下端进入积液腔，而净化气进入内旋流，作为脱吸收液产品从旋流腔上端排出， 从而实现胺液和气体的分离；进入积液腔的吸收液，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环氢脱硫塔的塔顶旋流净化方法，该方法包括以下步骤：　使进入循环氢脱硫塔的含硫混合气与循环氢脱硫塔中的吸收液逆流接触反应，对所述含硫混合气依次进行逆流吸收和旋流吸收，以除去混合气中的硫，得到夹带有吸收液的混合气；以及　对所得 的夹带有吸收液的混合气进行气液旋流分离，得到净化的混合气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马吉，汪华林，徐效梅，崔馨，钱卓群，
申请(专利权)人：上海华畅环保设备发展有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]