一种精脱硫装置及方法与流程

技术特征：
1.一种精脱硫装置，其特征在于，所述精脱硫装置包括：cos水解反应器、吸附反应器和换热器；所述cos水解反应器内装填有常温cos水解催化剂床层；所述吸附反应器内自上而下顺次装填有高温cos水解催化剂床层、上层分子筛吸附剂床层、下层分子筛吸附剂床层；所述cos水解反应器的顶部进口与原料天然气输送管线连通，底部出口与水解气输送管线连通；所述吸附反应器的顶部开口同时与并联设置的净化气输送管线、再生气输送管线、冷却气输送管线连通，且所述净化气输送管线、所述再生气输送管线、所述冷却气输送管线上分别设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门；所述吸附反应器的底部开口同时与并联设置的水解气输送管线、再生原料气输送管线、冷后气输送管线连通，且所述水解气输送管线、所述再生原料气输送管线、所述冷后气输送管线上分别设置有第四阀门、第五阀门、第六阀门；所述换热器的管程进口与所述再生气输送管线连通，管程出口与再生气外排管线连通；所述换热器的壳程进口与所述冷后气输送管线连通，壳程出口与所述再生原料气输送管线连通。2.根据权利要求1所述的精脱硫装置，其特征在于，所述精脱硫装置还包括：加热器，所述加热器设置在所述再生原料气输送管线上。3.根据权利要求2所述的精脱硫装置，其特征在于，所述吸附反应器设置有三个。4.根据权利要求3所述的精脱硫装置，其特征在于，所述净化气输送管线包括：分别与三个所述吸附反应器的顶部开口连通的三个净化气子输送管线、以及同时与三个所述净化气子输送管线连通的净化气总输送管线；所述再生气输送管线包括：分别与三个所述吸附反应器的顶部开口连通的三个再生气子输送管线、以及同时与三个所述再生气子输送管线连通的再生气总输送管线；所述冷却气输送管线包括：分别与三个所述吸附反应器的顶部开口连通的三个冷却气子输送管线、以及同时与三个所述冷却气子输送管线连通的冷却气总输送管线。5.根据权利要求4所述的精脱硫装置，其特征在于，所述水解气输送管线包括：分别与三个所述吸附反应器的底部开口连通的三个水解气子输送管线、以及同时与所述三个所述水解气子输送管线连通的水解气总输送管线，且所述水解气总输送管线还与所述cos水解反应器的水解气输送管线连通；分别与三个所述吸附反应器的底部开口连通的三个再生原料气子输送管线、以及同时与所述三个所述再生原料气子输送管线连通的再生原料气总输送管线；分别与三个所述吸附反应器的底部开口连通的三个冷后气子输送管线、以及同时与所述三个所述冷后气子输送管线连通的冷后气总输送管线。6.一种精脱硫方法，其特征在于，所述精脱硫方法采用了权利要求1-5任一项所述的精脱硫装置，包括：原料天然气经原料天然气输送管线进入cos水解反应器，以将所述原料天然气中的cos常温水解成h2s，形成水解气由水解气输送管线输送至吸附反应器的底部；
吸附阶段：水解气在所述吸附反应器内由下而上依次经下层分子筛吸附剂床层、上层分子筛吸附剂床层、高温cos水解催化剂床层，实现深度脱硫脱水，形成净化气经净化气输送管线排出；再生及水解阶段：再生原料气经再生原料气输送管线输送至吸附反应器的底部，由下而上依次经过下层分子筛吸附剂床层、上层分子筛吸附剂床层，实现对吸附剂的再生，形成中间再生气，中间再生气经高温cos水解催化剂床层将再生过程中产生的cos水解为h2s，形成再生气，再生气经再生气输送管线排出；冷却阶段：冷却气经冷却气输送管线进入吸附反应器顶部，由上而下依次经高温cos水解催化剂床层、上层分子筛吸附剂床层、下层分子筛吸附剂床层，实现对吸附剂的冷却降温，形成冷后气由冷后气输送管线排出；其中，再生气经换热器换热冷却后，经再生气外排管线外排；冷后气经换热器换热加热后，作为再生原料气经再生原料气输送管线输送至吸附反应器的底部。7.根据权利要求6所述的精脱硫方法，其特征在于，所述cos水解反应器内部的操作温度为20℃～40℃，运行空速≤2000h-1
。8.根据权利要求6所述的精脱硫方法，其特征在于，对于所述吸附阶段，操作温度为20℃～40℃，下层分子筛吸附剂的运行空速为≤800h-1
，上层分子筛吸附剂的运行空速≤800h-1
。9.根据权利要求6所述的精脱硫方法，其特征在于，对于所述再生及水解阶段，再生温度为250℃～300℃，再生原料气的流速≥2.0
×
10-3
m/s，高温cos水解催化剂床层的运行空速≤1000h-1
。10.根据权利要求6所述的精脱硫方法，其特征在于，所述上层分子筛吸附剂床层中的吸附剂为13x分子筛；所述下层分子筛吸附剂床层中的吸附剂为4a分子筛。

技术总结
本发明公开了一种精脱硫装置及方法，属于脱硫技术领域。该装置中，COS水解反应器内有常温COS水解催化剂床层；吸附反应器内自上而下装填高温COS水解催化剂床层、上层分子筛吸附剂床层、下层分子筛吸附剂床层。COS水解反应器顶部进口与原料天然气输送管线连通，底部出口与水解气输送管线连通；吸附反应器顶部开口同时与并联的净化气输送管线、再生气输送管线、冷却气输送管线连通；吸附反应器底部开口同时与并联的水解气输送管线、再生原料气输送管线、冷后气输送管线连通；换热器管程与再生气输送管线和再生气外排管线连通；换热器的壳程与冷后气输送管线和再生原料气输送管线连通。该装置对COS深度脱除且降低再生气处理难度。该装置对COS深度脱除且降低再生气处理难度。该装置对COS深度脱除且降低再生气处理难度。


技术研发人员：赵国星 裴进群 黄韵弘 何金龙 杨威 周永阳 吕岳琴 朱雯钊 张伍 易铧
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2020.04.08
技术公布日：2021/10/11