从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置的制作方法

1.本实用新型涉及硫化氢气体处理技术领域，尤其是一种从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置。


背景技术：

2.甲硫醇常由甲醇和硫化氢气体在钼酸/al2o3催化剂的高温催化作用下合成。目前，硫化氢气体的常用制备方法是由甲烷和硫磺制备，甲烷和硫磺反应得到二硫化碳与硫化氢的混合物，后经分离得到硫化氢气体及副产二硫化碳。但现有工艺无法完全除去硫化氢气体中的二硫化碳，而硫化氢气体中含有少量的二硫化碳在接触到钼酸催化剂后易分解生成液硫和碳粉覆盖在催化剂表面，导致催化剂的活性降低和寿命缩短。
3.授权公告号为cn101912718b的专利申请，公开了一种用溶剂吸收硫化氢气体中二硫化碳的装置及方法，该装置主要包括吸收塔、解析塔、气液分离器、换热器、冷却器、加热器、泵及阀门等。虽然采用该装置可以降低硫化氢气体中二硫化碳的含量，减小其对甲硫醇生产过程中催化剂的影响，但是该装置中的设备较多，且吸收塔与解析塔的结构复杂、内件较多，导致整个装置的制造成本仍然较高，生产投资大。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置，降低装置的制造成本。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置，包括两组聚结脱液器；所述聚结脱液器内装有固体吸附剂；所述聚结脱液器的底部分别通过混合气输入支管与混合气输入总管连通；所述聚结脱液器的顶部分别通过产品气输出支管与产品气输出总管连通；
6.还包括通过再生气循环管道依次连通的再生气冷凝器、再生气分液罐、鼓风机和再生气加热器；所述聚结脱液器的底部分别通过再生气输出支管与再生气冷凝器连通；所述聚结脱液器的顶部分别通过再生气输入支管与再生气加热器连通；每根管道上分别安装有阀门。
7.进一步的，每组聚结脱液器包括至少两台并列设置的聚结脱液器。
8.进一步的，所述产品气输出总管通过再生气补充管道与再生气循环管道连通。
9.进一步的，还包括再生气换热器；所述再生气换热器的管程串联在再生气输出支管与再生气冷凝器之间的管道上。
10.进一步的，所述再生气换热器的壳程串联在鼓风机与再生气加热器之间的再生气循环管道上。
11.进一步的，所述再生气加热器为电加热器。
12.进一步的，所述聚结脱液器的顶部分别通过安全泄放支管与安全泄放总管连通。
13.本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型实施例提供的从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置，用于去除硫化氢气体中的二硫化碳，以满足硫化氢气体作为合成甲硫醇的原料时的工业使用要求；与现有的装置相比，本实用新型提供的装置中的设备更少，且聚结脱液器的结构简单、内件较少，在相同生产能力的情况下，本实用新型的装置可至少节约10％的制造成本。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍；显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型实施例提供的从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置的结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例提供的从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置的另一结构示意图。
18.图中附图标记为：10-聚结脱液器，11-混合气输入支管，12-混合气输入总管，13-产品气输出支管，14-产品气输出总管，15-再生气循环管道，16-再生气冷凝器，17-再生气分液罐，18-鼓风机，19-再生气加热器，20-再生气输出支管，21-再生气输入支管，22-再生气补充管道，23-再生气换热器，24-安全泄放支管，25-安全泄放总管。
具体实施方式
19.为了使本领域的人员更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
20.实施例1：
21.参见图1，本实用新型实施例提供的从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置，包括两组聚结脱液器10；所述聚结脱液器10内装有固体吸附剂；所述聚结脱液器10的底部分别通过混合气输入支管11与混合气输入总管12连通；所述聚结脱液器10的顶部分别通过产品气输出支管13与产品气输出总管14连通；
22.还包括通过再生气循环管道15依次连通的再生气冷凝器16、再生气分液罐17、鼓风机18和再生气加热器19；所述聚结脱液器10的底部分别通过再生气输出支管20与再生气冷凝器16连通；所述聚结脱液器10的顶部分别通过再生气输入支管21与再生气加热器19连通；每根管道上分别安装有阀门。
23.本实用新型实施例提供的从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置，其原理是利用变温吸附再生的方式去除硫化氢气体中的二硫化碳，以满足硫化氢气体作为合成甲硫醇的原料时的工业使用要求，避免二硫化碳影响甲硫醇合成工艺中催化剂的使用寿命。该装置主要包括聚结脱液器10、再生气冷凝器16、再生气分液罐17、鼓风机18、再生气加热器19、以及各种管道和阀门。
24.所述聚结脱液器10为两组，两组聚结脱液器10并列设置，为互备关系。具体的，当其中一组聚结脱液器10处于吸附工作状态时，另一组聚结脱液器10处于再生和备用状态。
每组聚结脱液器10可以包括一台聚结脱液器10；为了提高生产能力，优选的，每组聚结脱液器10包括至少两台并列设置的聚结脱液器10。具体的，每组聚结脱液器10的台数越多，其生产能力越大。
25.所述聚结脱液器10为立式设备，其内装填有预定高度的固体吸附剂，以形成吸附剂床层，这样就可利用吸附剂床层吸附硫化氢气体中的二硫化碳。所述固体吸附剂可以为活性炭、硅胶、氧化铝或分子筛等，在此不做具体的限定。
26.所述聚结脱液器10的底部设置有混合气进口，所述混合气进口通过混合气输入支管11与混合气输入总管12连通。所述聚结脱液器10的顶部设置有产品气出口，所述产品气出口通过产品气输出支管13与产品气输出总管14连通。所述聚结脱液器10的底部还设置有再生气出口，所述再生气出口通过再生气输出支管20与再生气冷凝器16连通。所述聚结脱液器10的顶部还设置有再生气进口，所述再生气进口通过再生气输入支管21与再生气加热器19连通。其中，所述聚结脱液器10底部的混合气进口与再生气出口可以为同一个管口，也可以为相互独立的管口；所述聚结脱液器10顶部的产品气出口与再生气进口可以为同一个管口，也可以为相互独立的管口。
27.所述再生气冷凝器16、再生气分液罐17、鼓风机18、再生气加热器19通过再生气循环管道15串联在一起，这样就在聚结脱液器10、再生气冷凝器16、再生气分液罐17、鼓风机18和再生气加热器19之间可形成供再生气循环流动的管路，进而利用再生气使吸附剂床层上的二硫化碳脱附，以使吸附剂床层再生。
28.具体的，所述再生气冷凝器16为管壳式换热器，再生气冷凝器16的壳程进口与再生气输出支管20连通，再生气冷凝器16的壳程出口通过第一段再生气循环管道15与再生气分液罐17顶部的气液进口连通，再生气分液罐17顶部的气体进口通过第二段再生气循环管道15与鼓风机18的进口连通，鼓风机18的出口通过第三段再生气循环管道15与再生气加热器19的进口连通，再生气加热器19的出口与再生气输入支管21连通。其中，再生气冷凝器16的管程内可通入循环低温回水等介质以间接对壳程内的介质进行冷却。
29.每根管道上分别安装有阀门，通过阀门控制相应管道的连通与断开。其中，所述阀门可以为手动阀门，使用时采用手动的方式对阀门进行控制。为了实现自动化控制，优选的，所述阀门为自动阀门，这样整个装置内的阀门可采用dcs系统调控，以实现自动化控制，提高控制效率，降低工人劳动量。
30.本实施例中，混合气指的是未去除二硫化碳的硫化氢气体，产品气指的是去除二硫化碳后的硫化氢气体，再生气指的是使聚结脱液器10内的吸附剂床层再生的硫化氢气体。
31.参见图1，两组聚结脱液器10左右布置，将左侧的那组聚结脱液器10称为a聚结脱液器10，将右侧的那组聚结脱液器10称为b聚结脱液器10。初始状态下，该装置中各管路上的阀门均处于关闭状态；下面结合图1对该装置的工作原理进行说明。
32.1、a聚结脱液器10吸附，b聚结脱液器10备用；
33.调节a聚结脱液器10内的压力至工作压力，打开与a聚结脱液器10连通的混合气输入支管11与产品气输出支管13上的阀门，打开混合气输入总管12与产品气输出总管14上的阀门；混合气经混合气输入总管12、混合气输入支管11进入到a聚结脱液器10内；由于二硫化碳的分子量大、沸点较高、分子极性更小，因此，当混合气在a聚结脱液器10内向上流动、
并穿过吸附剂床层时，二硫化碳被吸附剂吸附聚结，脱除二硫化碳的硫化氢气体从a聚结脱液器10的顶部流出，调节压力后作为产品气经产品气输出支管13、产品气输出总管14送出装置。
34.随着吸附的进行，a聚结脱液器10内的吸附剂自下而上逐渐被二硫化碳吸附饱和，当a聚结脱液器10顶部流出的硫化氢气体中的二硫化碳含量接近设定值时，将混合气切换至b聚结脱液器10进行吸附，此时a聚结脱液器10转入再生，具体操作如下：
35.2、a聚结脱液器10再生，b聚结脱液器10吸附；
36.1)调节b聚结脱液器10内的压力至工作压力，打开与b聚结脱液器10连通的混合气输入支管11与产品气输出支管13上的阀门，并关闭与a聚结脱液器10连通的混合气输入支管11与产品气输出支管13上的阀门，此时b聚结脱液器10处于吸附工作状态，a聚结脱液器10转入再生；
37.2)打开与a聚结脱液器10连通的再生气输出支管20上的阀门，打开再生气循环管道15上的阀门，将a聚结脱液器10内的硫化氢气体从底部缓慢排出，调节压力后作为再生气经管道依次排入再生气冷凝器16、再生气分液罐17；
38.3)打开与a聚结脱液器10连通的再生气输入支管21上的阀门，启动鼓风机18，通过鼓风机18控制再生气的流速，其中，再生气的流速越快，吸附剂床层的再生速度越快；开启再生气加热器19对再生气进行加热，以提高气体分子的动能，其中，气体分子的动能越大，吸附剂床层的再生速度越快；
39.4)加热后的再生气经再生气输入支管21进入a聚结脱液器10内；当再生气在a聚结脱液器10内向下流动、并穿过吸附剂床层时，将吸附在吸附剂上的二硫化碳冲洗出来，并与再生气一起从a聚结脱液器10的底部流出；温度较高的再生气与二硫化碳先进入再生气冷凝器16的壳程降温冷凝，冷凝后的二硫化碳液体和再生气一起进入再生气分液罐17中进行气液分离；其中，二硫化碳液体经再生气分液罐17的液体出口排走，并进入二硫化碳储罐进行反复利用，再生气经再生气循环管道15进入鼓风机18进行循环。
40.随着再生的进行，a聚结脱液器10内的吸附剂上的二硫化碳自上而下逐渐被再生气冲洗出来，当a聚结脱液器10底部流出的再生气中的二硫化碳含量接近设定值时，关闭再生气加热器19，停止加热；鼓风机18继续工作，以利用冷的再生气继续冲洗a聚结脱液器10内的吸附剂床层，直至吸附剂床层降至常温，然后关停鼓风机18；关闭与a聚结脱液器10连通的再生气输出支管20、再生气输入支管21上的阀门；调节a聚结脱液器10内的压力至工作压力；至此a聚结脱液器10再生结束，关闭再生气循环管道15上的阀门，a聚结脱液器10等待下次吸附。
41.本实用新型实施例提供的从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置，可将硫化氢气体中二硫化碳的体积浓度由3％-5.5％降至0.5％以下，去除效果好，当采用含二硫化碳体积浓度为0.5％以下的硫化氢气体作为原料生产甲硫醇时，硫化氢气体中的二硫化碳在工业生产中对钼酸催化剂的影响可忽略不计，保证了钼酸催化剂的使用寿命；与授权公告号为cn101912718b中的装置相比，本实用新型提供的装置中的设备更少，且聚结脱液器10的结构简单、内件较少，在相同生产能力的情况下，本实用新型的装置可至少节约10％的制造成本，进而降低了投资成本。
42.实施例2：
43.为了可及时、方便的向再生气循环管道15补充再生气；参见图1，本实用新型实施例提供的从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置，所述产品气输出总管14通过再生气补充管道22与再生气循环管道15连通。
44.在正常工作状态，所述产品气输出总管14内的压力大于再生气循环管道15内的压力；因此，当需要向再生气循环管道15补充再生气时，只需打开再生气补充管道22上的阀门，就可及时、方便地通过产品气输出总管14向经再生气补充管道22向再生气循环管道15内补充硫化氢气体，同时还可提高再生气循环管道15内的压力，当再生气循环管道15内的压力达到设定值时，关闭再生气补充管道22上的阀门即可。
45.参见图2，本实用新型实施例提供的从硫化氢气体中去除二硫化碳的装置，还包括再生气换热器23；所述再生气换热器23的管程串联在再生气输出支管20与再生气冷凝器16之间的管道上。
46.所述再生气换热器23为管壳式换热器，具体的，所述再生气换热器23的管程进口与再生气输出支管20连通，再生气换热器23的管程出口与再生气冷凝器16的壳程进口连通。所述再生气换热器23的壳程用于通入冷却介质，以对其管程内的介质进行冷却。通过设置再生气换热器23，可先对从聚结脱液器10底部流出的再生气与二硫化碳的混合气进行一次冷却，然后再通过再生气冷凝器16进行二次冷却，这样通过两次冷却，提高了冷却效果。
47.为了充分利用再生气加热器19产生的热能，降低再生气冷凝器16与再生气加热器19的能耗，节约成本；参见图2，所述再生气换热器23的壳程串联在鼓风机18与再生气加热器19之间的再生气循环管道15上。
48.具体的，所述再生气换热器23的壳程进口通过一段再生气循环管道15与鼓风机18的出口连通，所述再生气换热器23的壳程出口通过一段再生气循环管道15与再生气加热器19的进口连通。工作时，从聚结脱液器10底部流出的再生气与二硫化碳的混合气含有大量热能，在将其通入再生气冷凝器16之前，与即将进入再生气加热器19进行加热的再生气在再生气换热器23中进行换热，从而使即将进入再生气换热器23的再生气与二硫化碳的混合气的温度降低，使即将进入再生气加热器19的再生气的温度升高，充分利用了热能，提高了经济效益。
49.本实施例中，所述再生气加热器19为电加热器，其包括具有内腔的壳体，设置在壳体内的电加热元件，以及设置在壳体上的进口和出口。当然，在其他实施例中，所述再生气加热器19还可以为管壳式换热器；例如，再生气加热器19的管程串联在再生气输入支管21连通，其壳程内通入蒸汽或导热油以间接对管程内的再生气进行加热。
50.所述聚结脱液器10的顶部分别通过安全泄放支管24与安全泄放总管25连通。当聚结脱液器10内的压力过高时，可通过打开安全泄放支管24与安全泄放总管25上的阀门进行泄压，以保证聚结脱液器10的安全使用。优选的，所述再生气分液罐17也通过安全泄放支管24与安全泄放总管25连通。
51.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。