一種干法天然氣脫硫反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種脫硫反應器，特別涉及一種用于天然氣脫硫的反應器，尤其是一種干法天然氣脫硫反應器。
【背景技術】
[0002]天然氣作為一種清潔燃料，其開發和利用已在全球受到普遍關注。我國有豐富的天然氣資源，但是我國目前所產的天然氣1/3以上都含硫，故發展天然氣工業必須先解決其凈化問題。國內天然氣的使用量逐年增加，對天然氣脫硫工藝要求也隨之提高。為此，國內制定了相關規定，控制污染物排放量。這就要求加大研究和開發節能、高效、環保的新型工藝技術和設備，用于天然氣凈化等領域。
[0003]天然氣中的硫化物可分為:無機硫(硫化氫)和有機硫(二硫化碳、硫氧化碳、硫醇、硫醚、噻吩)而這些硫化物在水存在的環境下會腐蝕金屬、污染環境。在工廠中硫化物具有對各種催化劑強烈的中毒作用，還會腐蝕工藝設備及管道，因此需要對天然氣進行脫硫。該過程主要根據安全平衡及人身健康安全的指標確認，天然氣中含硫標準應使H2S含量應低于20mg/m3，而我國部分氣田中H2S含量較高。
[0004]目前國內天然氣采用的脫硫方法主要有濕法工藝和干法工藝，濕法脫硫是指通過氣-液接觸，將天然氣中的硫化氫轉移至液相，天然氣得到凈化，而后對脫硫液進行再生循環使用，最常用的濕法脫硫又有催化氧化法和醇胺法之分，通常選用堿洗脫硫醇工藝來脫除天然氣中的硫醇，大量的堿液廢水造成了環境污染。
[0005]干法脫硫是指將原料氣以一定空速通過裝有固體脫硫劑的固定床，經過氣-固接觸交換，對某些有機硫轉化吸收進行精細脫硫，從而達到凈化的目的。主要的方法有氧化鋅、氧化鐵、活性炭、分子篩脫硫等，各有優缺點。氧化鋅法一般不受原料限制，高溫下精細脫除H2S,常作為把關使用，缺點是對溫度要求敏感，常溫下硫容很低，不能回收使用，價格較高；氧化鐵法既可以粗脫也可以精脫，常溫脫硫研究進展很快，脫硫精度極高，硫容高，可循環使用，原料廉價易得，環境友好，市場容量大，缺點是中高溫時副反應復雜。
[0006]現有的干法脫硫反應器很多種類，不足之處是結構過于簡單，沒有注重反應器內部的氣體流動特性，脫硫效率不高，不利于推廣應用。本發明主要是根據干法天然氣脫硫的發展趨勢，采用尺寸較小的反應器結構，增加合理的反應器內構件，可以實現氣體快速均布，催化劑利用率高，有利于天然氣的深度脫硫。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于，針對現有干法脫硫反應器不注重反應器內部的氣體流動特性，脫硫效率不高，提供一種新的干法天然氣脫硫反應器，通過完善反應器內構件來改善氣相分布，實現氣體快速均布，提高反應器的效率，催化劑利用率更高，有利于天然氣的深度脫硫，并可延長反應器的使用周期。
[0008]本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。
[0009]依據本發明提出的一種干法天然氣脫硫反應器，其包括殼體1、氣體入口 2、氣體出口 3、催化劑卸料口 4、入口擴散器5、多孔板6、瓷球過渡層7和催化劑層8 ;
[0010]其中所述殼體I為主體圓柱形，上下兩端為橢圓形封頭的全焊接結構；所述殼體I從下到上依次設置氣體入口 2、入口擴散器5、多孔板6、瓷球過渡層7、催化劑層8、氣體出口 3 ;其中，殼體I的上端封頭設置有氣體出口 3，下端封頭設置有入口擴散器5，氣體入口2位于入口擴散器5的底部，多孔板6、瓷球過渡層7和催化劑層8均設置在殼體I的內部，在催化劑層8的側壁下段設置有催化劑卸料口 4 ;
[0011]所述多孔板6、瓷球過渡層7、催化劑層8和催化劑卸料口 4構成一個反應器床層單元，該反應器床層單元至少為一個。
[0012]本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。
[0013]前述的一種干法天然氣脫硫反應器，其中，所述入口擴散器5為一種氣體擴散器，其側壁開有條縫，條縫的寬度為2-5mm。
[0014]前述的一種干法天然氣脫硫反應器，其中，所述多孔板6上布滿均勻分布、直徑為1mm的圓孔，各圓孔之間的圓心距為20mm。
[0015]前述的一種干法天然氣脫硫反應器，其中，所述瓷球過渡層7包含至少三種直徑的瓷球，瓷球直徑為5-15mm，最大瓷球的直徑大于10mm，瓷球過渡層7從上到下依次分布直徑從小到大的瓷球。
[0016]前述的一種干法天然氣脫硫反應器，其中，所述催化劑層8使用的脫硫催化劑至少為氧化鋅、氧化鐵、活性炭、熟石灰、氫氧化鈉中的一種。
[0017]前述的一種干法天然氣脫硫反應器，其中，所述反應器床層單元為2個或2個以上時，各反應器床層單元的催化劑層8使用相同的催化劑或不同的催化劑，催化劑層8的高度可以相同也可以不同。
[0018]前述的一種干法天然氣脫硫反應器，其中，所述脫硫反應器還適用于煉廠氣、煤氣和沼氣的脫硫工藝。
[0019]借由上述技術方案，本發明一種干法天然氣脫硫反應器可達到相當的技術進步性及實用性，并具有產業上的廣泛利用價值，與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，其至少具有下列優點:
[0020](I)本發明通過改進結構設計，采用增加反應器內構件和多床層結構，提高脫硫效率，延長催化劑使用周期，能夠大幅提升其整體效益性，從而更為適于實用。
[0021](2)本發明設計的脫硫反應器可使氣體得到更好地擴散，迅速的均布于整個反應器截面，同時瓷球層可以進一步使氣體均勻分布，從而提高了催化劑的利用率，確比現有脫硫反應器更具技術進步性，且其獨特的結構特征及功能亦遠非現有脫硫反應器所可比擬。
[0022](3)本發明一種干法天然氣脫硫反應器結構簡單，成本低廉，脫硫效果好，使用周期長，在使用的實用性及成本效益上，確實完全符合產業發展所需，相當具有產業利用價值。
[0023]綜上所述，本發明一種干法天然氣脫硫反應器在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
[0024]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明一種干法天然氣脫硫反應器的結構簡圖。
[0026]【主要元件符號說明】
[0027]1:殼體2:氣體入口
[0028]3:氣體出口 4:催化劑卸料口
[0029]5:入口擴散器 6:多孔板
[0030]7:瓷球過渡層 8:催化劑層
【具體實施方式】
[0031]為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段