一种焦化厂焦炉煤气除氧脱硫装置的制作方法

1.本实用新型涉及炼焦生产设备领域，具体涉及一种焦化厂焦炉煤气除氧脱硫装置。


背景技术：

2.每年我国累计生产焦炭4～5亿吨，按吨焦产420m3焦炉煤气计算，焦炉煤气产量为1990亿m3。由于我国大多数钢铁企业的焦化厂使用高炉煤气加热焦炉，基本上焦炉煤气被全部利用，而独立的焦化厂约有一半的焦炉煤气用于焦炉自身加热，另外一半的焦炉煤气向外输送或设置专门的装置回收。预计全国的焦化企业每年至少向外输送或需要设置专门装置回收焦炉煤气的量为400亿m3，如此大量的焦炉煤气，如何合理、高效、洁净利用，是一项十分紧迫的重要任务。焦炉煤气回收利用是一项具有明显经济效益、良好环境效益和社会效益的绿色焦化技术，利用焦化厂副产焦炉煤气生产附加值高的还原气、天然气和合成气，不仅能够解决资源浪费、环境污染和生态平衡等问题，而且还能够变废为宝、节能减排和增加经济收入，未净化的焦炉煤气中含有多种气体组份，尤其是含有焦油、萘、硫化物(如h2s、cos、cs2、硫醇、硫醚、噻吩等)和烯烃等，这些杂质的存在易导致下游催化剂的活性下降和使用寿命变短，焦炉煤气深度净化是其中的关键技术。
3.目前，国内焦炉气的除氧脱硫净化主要是采用两级净化处理的方式，第一级：利用有机硫加氢转化催化剂把焦炉气中的二硫化碳、硫氧化碳、硫醇、硫醚、噻吩等有机硫转化为硫化氢，然后进入中温脱硫反应器将大部分的硫化氢脱除，第二级：利用有机硫加氢转化催化剂将残余的有机硫转化为硫化氢，然后利用氧化锌脱硫剂将硫化氢吸收脱除，上述的脱硫系统在使用的过程中，采用加氢技术虽然能够实现有机硫的高效转化，但是现有的精馏脱硫器在对硫化氢净化的过程中，往往会因为气体的流动速度过快而导致脱硫的效果并不理想，脱硫器内的脱硫材料也很难发挥其的吸附效果，同时，在长期的使用过程当中，需要对内部的材料进行更换，无法实现快捷高效的更换，常常会因为更换脱硫材料时间过长造成脱硫效率低的情况。因此，研制开发一种结构简单、投资成本低、使用效果好、实用性更强的焦化厂焦炉煤气除氧脱硫装置是客观需要的。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种结构简单、投资成本低、使用效果好、实用性更强的焦化厂焦炉煤气除氧脱硫装置。
5.本实用新型的目的是这样实现的，包括依次连接的煤气过滤器、粗脱硫器、加氢反应器、精脱硫器和煤气柜，精脱硫器包括一级吸附罐和二级吸附罐，一级吸附罐包括罐底和罐体，罐体内的下部设置有下分布板，上部设置有上分布板，上分布板和下分布板之间可拆卸的竖直布置有多个脱硫滤芯，罐体的顶部可拆卸的安装有罐盖；二级吸附罐包括第一吸附段和第二吸附段，第一吸附段和第二吸附段内设置有气流缓冲组件，第一吸附段与第二吸附段之间可拆卸的设置有吸附组件。
6.本装置产生的有益效果是：一是先利用一级吸附罐对加氢转化后的焦炉煤气进行吸附处理，焦炉煤气进入到一级吸附罐内经过下分布板的均匀分布和阻拦后，不仅流速降低，而且能够均匀的进入到各个脱硫滤芯内，经过脱硫滤芯吸附硫化氢后进入到二级吸附罐内，由于脱硫滤芯的优化布置，脱硫滤芯的脱除效果较好，使焦炉煤气中的硫化氢脱除率达到90%以上；同时，脱硫滤芯设置成可拆卸的结构，方便更换脱硫滤芯，提高脱硫滤芯使用的便捷性和高效性；二是设置的二级吸附罐能够依次对焦炉煤气进行二次吸附，二次吸附时，设置的气流缓冲组件能够改变焦炉煤气的流动方向，将焦炉煤气的流动方向由垂直运动改为水平运动，且能够大幅降低焦炉煤气流动的速度，让吸附组件充分的与焦炉煤气接触，进一步的提高焦炉煤气的净化效果，使焦炉煤气中的硫化氢脱除率达到99%以上。综上，本装置具有结构简单、投资成本低、脱硫效果显著、脱硫效率更高、实用性更强的优点，能够产生较好的经济效益，易于推广使用。
附图说明
7.图1为本实用新型的整体结构示意图；
8.图2为本实用新型中一级吸附罐5的结构示意图；
9.图3为本实用新型中二级吸附罐6的结构示意图；
10.图中，1-煤气过滤器，2-粗脱硫器，3-加氢反应器，4-煤气柜，5-一级吸附罐，51-罐体，52-下分布板，53-上分布板，54-罐盖，55-固定短管，56-芯体，57-脱硫剂，6-二级吸附罐，61-第一吸附段，62-第二吸附段，63-第一端盖，64-第二端盖，65-活性炭吸附层，66-第一过滤层，67-第二过滤层，68-密封圈，69-第一缓冲板，610-第二缓冲板，611-第一连通孔，612-第二连通孔，613-折流板。
具体实施方式
11.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
12.如图1～3所示,本实用新型包括依次连接的煤气过滤器1、粗脱硫器2、加氢反应器3、精脱硫器和煤气柜4，煤气过滤器1、粗脱硫器2、加氢反应器3和煤气柜4为现有技术中使用的结构，煤气过滤器1用于过滤掉流入的焦炉煤气中的混杂的焦油和颗粒杂质，粗脱硫器2用于对焦炉煤气进行无机硫脱硫处理，加氢反应器3用于加氢转化焦炉煤气以进行有机硫脱硫处理，将有机硫转化成硫化氢，加氢反应器3可以根据实际使用的情况，设置1～3级的结构，精脱硫器用于再次对焦炉煤气中的硫化氢进行脱硫处理，所述精脱硫器包括一级吸附罐5和二级吸附罐6，所述一级吸附罐5包括罐底和罐体51，所述罐体51内的下部设置有下分布板52，上部设置有上分布板53，所述上分布板53和下分布板52之间可拆卸的竖直布置有多个脱硫滤芯，所述罐体51的顶部可拆卸的安装有罐盖54；所述二级吸附罐6包括第一吸附段61和第二吸附段62，第一吸附段61和第二吸附段62内设置有气流缓冲组件，所述第一吸附段61与第二吸附段62之间可拆卸的设置有吸附组件。
13.本装置的工作过程是：先利用一级吸附罐5对加氢转化后的焦炉煤气进行吸附处理，焦炉煤气进入到一级吸附罐5内经过下分布板52的均匀分布和阻拦后，不仅流速降低，而且能够均匀的进入到各个脱硫滤芯内，经过脱硫滤芯吸附硫化氢气体后进入到二级吸附
罐6内，由于脱硫滤芯的优化布置，脱硫滤芯的脱除效果较好，使焦炉煤气中的硫化氢脱除率达到90%以上；同时，脱硫滤芯设置成可拆卸的结构，方便更换脱硫滤芯，提高脱硫滤芯使用的便捷性和高效性；一次吸附后的焦炉煤气进入到二级吸附罐6内后，二次吸附罐6内设置的气流缓冲组件能够改变焦炉煤气的流动方向，将焦炉煤气的流动方向由垂直运动改为水平运动，且能够大幅降低焦炉煤气流动的速度，让吸附组件充分的与焦炉煤气接触，进一步的提高焦炉煤气的净化效果，使焦炉煤气中的硫化氢脱除率达到99%以上。综上，本装置具有结构简单、投资成本低、脱硫效果显著、脱硫效率更高、实用性更强的优点，能够产生较好的经济效益。
14.进一步的，所述吸附组件包括第一端盖63、第二端盖64和活性炭吸附层65，活性炭吸附层65能对烟气中含有的硫化氢进行二次吸附，活性炭吸附层65使用的活性炭材料成本低、活性强、使用后可再生，可以在降低使用成本的同时，吸附效果较好，所述第一端盖63安装在第一吸附段61上，所述第二端盖64安装在第二吸附段62上，所述第一端盖63上加工有第一凹槽，所述第二端盖64上加工有第二凹槽，所述活性炭吸附层65放置在第一凹槽和第二凹槽形成的空腔内，活性炭吸附层65设置在第一端盖63和第二端盖64之间，便于拆卸或更换，所述第一端盖63和第二端盖64之间通过连接螺栓和螺母连接固定。为了实现较高的脱硫效果，优选地，所述活性炭吸附层65的一侧的中部固定安装有延伸至第一吸附段61内的第一螺杆，所述第一螺杆的外壁上螺纹安装有第一过滤层66，所述活性炭吸附层65的另一侧中部安装有延伸至第二吸附段62内的第二螺柱，所述第二螺柱的外壁上螺纹安装有第二过滤层67，第一过滤层66和第二过滤层67可以增加脱硫吸附的次数，从而可以提高脱硫的效果，根据实际使用的情况，第一过滤层66和第二过滤层67使用的过滤材料可以是氧化锌脱硫剂或者是活性炭。
15.进一步的，为了避免焦炉煤气在二级吸附罐6内产生泄露现象，所述第二过滤层67边缘与第二吸附段62之间、第一过滤层66边缘与第一吸附段61之间、以及活性炭吸附层65边缘与第一凹槽和第二凹槽之间均设置有密封圈68，密封圈68可以增强第二过滤层67边缘与第二吸附段62之间、第一过滤层66边缘与第一吸附段61之间、以及活性炭吸附层65边缘与第一凹槽和第二凹槽之间的密封性能。
16.进一步的，所述第一吸附段61和第二吸附段62均包括依次连接的过渡锥和圆筒体，多度锥段和圆筒段可以延长焦炉煤气的流动时间，提高净化的效果，过渡锥的端部安装有连接法兰，所述气流缓冲组件设置在圆筒体内，所述气流缓冲组件包括两块呈八字形分布的第一缓冲板69和第二缓冲板610，所述第一缓冲板69的上侧设置有第一连通孔611，所述第二缓冲板610的下侧设置有第二连通孔612，在第一连通孔611和第二连通孔612之间的第一缓冲板69和第二缓冲板610之间水平交错安装有多块折流板613，这样的设置，能够降低进入第一吸附段61和排出第二吸附段62的焦炉烟气的流动速度，让烟气充分的与活性炭吸附层65接触，从而提高硫化氢的脱除效果。
17.进一步的，所述下分布板52和上分布板53上对称加工有多个气体分布孔，所述下分布板52的每个气体分布孔内均竖直安装有固定短管55，所述脱硫滤芯包括芯体56和设置在芯体56底部和顶部的滤网，在滤网之间的芯体56内填充有脱硫剂57，脱硫剂57采用现有技术中使用的氧化锌脱硫剂，所述芯体56的下端可拆卸的安装在固定短管55内，上端可拆卸的安装在上分布板53上。采用芯体56安装在下分布板52和上分布板53之间,这样便于对
进入到一级吸附罐5内的焦炉煤气进行均匀分布,让均匀分布后的焦炉煤气进入到芯体56内充分的与脱硫剂57进行反应,这样有利于增大焦炉煤气与脱硫剂57的接触面积,进一步的提高脱硫的效果,优选地，为了实现对脱硫剂57的更换,所述芯体56外壁的上端和下端均加工有外螺纹，所述固定短管55的内壁上加工有内螺纹，所述芯体56的下端螺接在固定短管55内，所述芯体56的上端通过固定螺母与上分布板53连接固定,采用螺纹连接的方式便于实现对芯体的安装和拆卸,提高了操作的便捷性。