有机硫水解塔气体分布装置及其有机硫水解塔的制作方法

本技术涉及焦炉煤气精脱硫设备，尤其是一种有机硫水解塔气体分布装置及其有机硫水解塔。

背景技术：

1、 随着国家环保要求的日益严格，焦炉煤气这一原本被认为燃烧过程相对清洁的燃料，其燃烧后的尾气污染物排放水平已无法满足当前的超低排放要求。为满足超低排放对二氧化硫排放的要求，国内不少焦化厂陆续建设了一些精脱硫装置，其工艺包括：氧化铁精脱硫、活性炭精脱硫、微晶吸附精脱硫等。根据焦炉煤气中硫化氢和有机硫化合物的详细分析结果，已投产的精脱硫装置虽然能高效去除煤气中的硫化氢，但对有机硫的脱除效率有限。据国内柳钢、防钢、马钢等厂家的检测数据显示，尽管采取了相关处理措施，煤气中有机硫含量仍高达 300mg/m³ 以上（以元素硫计），这远超出超低排放标准的要求。

2、近年来，陆续有相关研究聚焦于焦炉煤气的有机硫水解技术，且取得了一定成效。然而，随着装置规模的扩大，煤气在水解塔内的分布成为影响水解效率的重要因素。气体进料分布不均匀，会造成床层偏流、短路，导致煤气与催化剂无法均匀接触，进而引发反应不完全、处理效果不佳、催化剂粉化等问题。为解决这一问题，当前焦炉煤气脱硫装置普遍采用在催化剂下部填充瓷球等填料或增加催化剂装填高度的方法，但随着装置规模的日益扩大，这些方法的效率和经济性逐渐下降。

3、目前其他领域中使用的气体分布器，主要有三种类型：环管式进料分布器、排管式进料分布器以及盘式分布器。其中，环管式进料分布器、排管式进料分布器均属于排管式气体分布器，盘式分布器又称板式分布器。这三种分布器的相关信息可参见《现代塔器技术》（第二版）第 931 页中关于气体分布板的介绍。

4、对于气体进料分布要求不严格的反应器而言，采用环管式进料分布器、排管式进料分布器或盘式分布器能较好地满足工艺要求。但在焦炉煤气有机硫水解装置中，气体进料需与催化剂短时间接触并完成反应，且床层高度较小，不宜通过加高床层高度的方式实现气体进料均匀分布。另一方面，由于所用催化剂价格较昂贵且使用寿命较短，催化剂装填需考虑返厂再生的需求，而通过装填瓷球的方式分布气体，会导致再生后催化剂的纯度受影响。因此，在该领域中，简单采用环管式进料分布器、排管式进料分布器或盘式分布器，作用有限，无法从根本上解决气体进料分布不均匀的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的之一是提供一种有机硫水解塔气体分布装置，它可以解决现有的气体分布器不能从根本上解决气体进料分布不均匀而导致反应效率低、催化剂易损耗的问题。

2、为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：这种有机硫水解塔气体分布装置包括一级分布器和筒型舌孔分布帽，所述筒型舌孔分布帽为圆筒形帽罩，该圆筒形帽罩具有圆筒状的分布帽筒体和设在所述分布帽筒体顶部的密封盖板，所述分布帽筒体侧壁沿周向向外设置多行舌孔，所述舌孔相邻上下行之间舌孔开口方向按一行顺时针方向、一行逆时针方向的顺序交错排列；所述一级分布器为排管式分布器、环管式分布器或盘式分布器中的任意一种，所述筒型舌孔分布帽的底部与一级分布器连通。

3、 上述有机硫水解塔气体分布装置的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述分布帽筒体侧壁上的顺时针开口方向的所述舌孔和逆时针开口方向的所述舌孔各设置2～15 行，且每行舌孔的数量沿分布帽筒体的周向均匀分布。

4、 在一些可能的实施方案中，所述舌孔与所述分布帽筒体的壁面呈 15°～60°夹角向外倾斜设置，顺时针开口方向的所述舌孔与逆时针开口方向的所述舌孔的倾斜方向分别沿顺时针和逆时针切线方向。

5、在一些可能的实施方案中，所述一级分布器通过支座固定安装于有机硫水解塔的塔壁，所述支座与所述水解塔塔壁采用螺栓连接或焊接固定，所述筒型舌孔分布帽与所述一级分布器的连通处采用焊接连接。

6、在一些可能的实施方案中，所述一级分布器包括主管、多个支管和多个分支管，所述支管垂直连通于所述主管，所述分支管垂直连通于所述支管，所述筒型舌孔分布帽的底部与分支管一一对应连通。

7、在一些可能的实施方案中，所述分布帽筒体壁的厚度为3mm～10mm，所述舌孔为矩形孔，其孔径为（5～20mm）×（15～30mm），相邻两排的所述舌孔呈错位排布。

8、在一些可能的实施方案中，所述筒型舌孔分布帽的高度为50mm～300mm，直径为30mm～150mm，多个筒型舌孔分布帽沿所述一级分布器的延伸方向均匀排布。

9、 在一些可能的实施方案中，所述一级分布器与进气管的连通处设置流量调节阀，所述进气管的管径与所述一级分布器的所述主管的管径适配，适配比为 1:1～1.5:1。

10、本实用新型的目的之二是提供一种有机硫水解塔，该水解塔可以实现气体快速均匀混合分布，提升水解反应的效率和稳定性。

11、 为了解决上述技术问题，本有机硫水解塔采用的技术方案是：包括权利要求 1～8 中任意一项所述的气体分布装置，所述气体分布装置设置于水解塔内的催化剂床层下方，气体分布装置的顶部与催化剂床层的距离为h，h为300 mm～1000mm。

12、由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

13、1、由于本实用新型包括一级分布器和筒型舌孔分布帽，采用两级分布设计，一级分布器实现气体初级分配，筒型舌孔分布帽通过交错排列的顺时针开口方向和逆时针开口方向的舌孔实现气体二次混合喷射，显著提升气体混合均匀性，避免床层偏流和短路现象，确保气体与催化剂充分接触，提高反应效率和稳定性。

14、 2、无需加高催化剂床层高度即可实现气体均匀分布，适配焦炉煤气有机硫水解装置床层高度小的工艺要求，同时避免填充瓷球导致的催化剂再生纯度问题，降低运行成本。

15、 3、一级分布器可灵活选用排管式、环管式或盘式分布器，适配不同规格的水解塔和工艺需求，通用性强。

16、 4、结构设计简洁紧凑，安装维护方便，可广泛应用于焦炉煤气精脱硫系统中的有机硫水解塔，也可用于硫化氢吸附塔等类似气体反应设备。

1.一种有机硫水解塔气体分布装置，其特征在于：包括一级分布器和筒型舌孔分布帽，所述筒型舌孔分布帽为圆筒形帽罩，该圆筒形帽罩具有圆筒状的分布帽筒体和设在所述筒体顶部的密封盖板，所述分布帽筒体侧壁沿周向向外设置多行舌孔，所述舌孔相邻上下行之间舌孔开口方向按一行顺时针方向、一行逆时针方向的顺序交错排列；所述一级分布器为排管式分布器、环管式分布器或盘式分布器中的任意一种，所述筒型舌孔分布帽的底部与一级分布器连通。

2. 根据权利要求1所述的有机硫水解塔气体分布装置，其特征在于：所述分布帽筒体侧壁上的顺时针开口方向的所述舌孔和逆时针开口方向的所述舌孔各设置 2～15 行，且每行舌孔的数量沿分布帽筒体的周向均匀分布。

3. 根据权利要求1或2所述的有机硫水解塔气体分布装置，其特征在于：所述舌孔与所述分布帽筒体的壁面呈 15°～60°夹角向外倾斜设置，顺时针开口方向的所述舌孔与逆时针开口方向的所述舌孔的倾斜方向分别沿顺时针和逆时针切线方向。

4.根据权利要求3所述的有机硫水解塔气体分布装置，其特征在于：所述一级分布器通过支座固定安装于有机硫水解塔的塔壁，所述支座与所述水解塔塔壁采用螺栓连接或焊接固定，所述筒型舌孔分布帽与所述一级分布器的连通处采用焊接连接。

5.根据权利要求4所述的有机硫水解塔气体分布装置，其特征在于：所述一级分布器包括主管、多个支管和多个分支管，所述支管垂直连通于所述主管，所述分支管垂直连通于所述支管，所述筒型舌孔分布帽的底部与分支管一一对应连通。

6. 根据权利要求3所述的有机硫水解塔气体分布装置，其特征在于：所述分布帽筒体壁厚为3mm～10mm，所述舌孔为矩形孔，其孔径为 （5～20mm）×（15～30mm），相邻两排的所述舌孔呈错位排布。

7. 根据权利要求3所述的有机硫水解塔气体分布装置，其特征在于：所述筒型舌孔分布帽的高度为 50mm～300mm，直径为 30mm～150mm，多个筒型舌孔分布帽沿所述一级分布器的延伸方向均匀排布。

8. 根据权利要求5所述的有机硫水解塔气体分布装置，其特征在于：所述一级分布器与进气管的连通处设置流量调节阀，所述进气管的管径与所述一级分布器的所述主管的管径适配，适配比为 1:1～1.5:1。

9. 一种有机硫水解塔，其特征在于：包括权利要求 1～8 中任意一项所述的气体分布装置，所述气体分布装置设置于水解塔内的催化剂床层下方，气体分布装置的顶部与催化剂床层的距离为h，h为300 mm～1000mm。