一种合成气脱碳液除杂工艺

技术领域

本申请涉及合成气脱碳技术领域，尤其是涉及一种合成气脱碳液除杂工艺。

背景技术

合成气是用作化工原料的一种原料气。合成气主要通过造气装置利用重油、氧气、蒸汽为原料，采用德士古重油部分氧化法以及废热锅炉流程生产制成。

合成气离开气化炉后，经过碳洗脱除碳黑后进入净化系统。净化系统工艺原理是利用DEA作吸收剂脱除合成气中的二氧化碳和硫化氢，整个吸收过程在吸收塔内完成。合成气在脱除二氧化碳和硫化氢后，进入水洗塔，通过水洗除去夹带的胺液，然后送入丁辛醇装置作为0XO反应的原料气。携带二氧化碳和硫化氢的DEA溶液离开吸收塔后通过换热进入再生塔，降压稀释，释放出二氧化碳和硫化氢，二氧化碳和硫化氢进入酸气火炬烧掉，塔底的DEA溶液重新返回循环使用。

其中，合成气在经过碳洗脱除碳黑后经过一个横管进入至净化系统进行净化除杂。但是合成气在经过碳洗脱除碳黑之后合成气内仍有少量碳黑，合成气在通过横管时，合成气中的部分碳黑会附着于横管的内壁。当后续合成气通过横管的气流较大时，合成气会将附着于横管内壁上部分的碳黑吹下并随着合成气进入净化系统，进而降低了净化系统的净化除杂效果。

发明内容

为了对合成气的净化除杂效果，本申请提供一种合成气脱碳液除杂工艺。

本申请提供的一种合成气脱碳液除杂工艺，采用如下的技术方案：

一种合成气脱碳液除杂工艺，包括以下步骤：

S1：通过造气装置利用重油、氧气、蒸汽为原料，采用德士古重油汽化法以及废热锅炉流程生产合成气并通入气化炉；

S2：气化炉上连接有横管，通过碳黑清洁装置对横管内壁的碳黑进行清除，之后合成气离开气化炉并经过碳洗脱除碳黑后通过横管进入下个工序进行净化；

S3：依次脱除合成气中的二氧化碳、硫化氢以及夹带的胺液。

通过采用上述技术方案，在净化合成气时，经过碳洗脱除碳黑后的合成气通过横管之前，碳黑清洁装置对横管内壁上的碳黑进行刮除清洁，降低了合成气在通过横管时将横管内壁上的碳黑带走进入至净化工序内的风险，进而提高了净化工序对合成气净化除杂的效果。

可选的，所述S2步骤中的碳黑清洁装置包括：刮板机构，对横管内壁上的碳黑进行刮除，所述刮板机构包括于横管内滑移的圆形刮刀，所述圆形刮刀的外壁抵接于横管的内壁，所述圆形刮刀上设置有对碳黑收集的收纳槽；

震动机构，通过撞击使附着于所述圆形刮刀上的碳黑落入所述收纳槽内；

收集机构，包括设置于横管外壁上的收纳盒，当所述圆形刮刀移动至所述收纳盒位置处时，所述收纳槽与所述收纳盒连通。

通过采用上述技术方案，圆形刮刀于横管内滑移的过程中将附着于横管内壁上的碳黑刮除掉并将碳黑收集于收纳槽内。圆形刮刀刮除碳黑后，部分碳黑会附着于圆形刮刀的刀壁上，此时震动机构会使圆形刮刀产生震动，将附着于圆形刮刀刀壁上的碳黑震下并使碳黑落入收纳槽内进行收集。

最后圆形刮刀移动至收纳盒位置处时，收纳槽内的碳黑将落入收纳盒内，进而将刮除掉的碳黑从横管内部排出，降低了横管内的碳黑掺杂于合成气内的风险。

可选的，所述刮板机构还包括移动板和驱动所述移动板滑移的驱动件，所述圆形刮刀设置于所述移动板滑移方向的一侧，所述移动板上开设有供合成气通过的气流槽。

通过采用上述技术方案，移动板可以对圆形刮刀进行支撑，提高了圆形刮刀于横管内部移动时的稳定性。另外，气流槽的设置使合成气能够穿过移动板通过横管，使移动板不对合成气的流动产生干涉。

可选的，所述气流槽靠近所述圆形刮刀一侧的槽口处设置有过滤网，所述气流槽背离所述圆形刮刀的一侧转动安装有挡板，所述移动板上设置有使所述挡板具有向所述过滤网靠近的趋势的扭簧。

通过采用上述技术方案，合成气在穿过气流槽时，过滤网可以对合成气中的碳黑进行过滤，降低通过气流槽后合成气中碳黑的含量。合成气在穿过气流槽时，挡板受到气流的冲击力转动打开以供合成气通过；横管内不通入合成气或者通入合成气的气流大忽大忽小时，挡板在扭簧的作用下转动向靠近过滤网的方向移动并撞击过滤网，进而可以将过滤网上附着的碳黑撞落至收纳槽内进行收集。

可选的，所述刮板机构还包括设置于移动板上对横管内壁顶部刮除的碳黑进行引导以便于落入收纳槽内的引导板。

通过采用上述技术方案，横管顶部的碳黑在引导板的作用下不易随处飘散，可以在引导板的作用下更加精准的落入收纳槽内进行收集，进而提高了碳黑的收集效果。

可选的，所述震动机构包括设置于所述移动板背离所述圆形刮刀一侧撞击组件和驱动组件；

所述撞击组件包括撞击柱和蓄能簧，所述撞击柱在所述蓄能簧的作用下一直具有向靠近所述移动板的方向趋势；

所述驱动组件驱动所述撞击柱滑移并撞击所述移动板。

通过采用上述技术方案，由于部分碳黑被圆形刮刀挂落之后会飘落并附着于移动板上，此时驱动组件驱动撞击柱进行滑移压缩蓄能簧，之后撞击柱在蓄能簧的作用下撞击移动板，使移动板产生震动，进而将附着于移动板上的碳黑震落至收纳槽内进行收集。

可选的，所述驱动组件包括转动安装于所述移动板上的驱动套筒以及驱动所述驱动套筒转动的驱动电机；

所述驱动套筒的外周壁上设置有使所述撞击柱滑移蓄能的蓄能槽以及使所述撞击柱释能并撞击所述移动板的释放槽，所述蓄能槽与所述释放槽连通。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱使驱动套筒进行转动，随着驱动套筒的转动，撞击柱先于蓄能槽内限位移动使蓄能簧压缩，之后撞击柱移动至释放槽内时，撞击柱在蓄能簧的作用下撞击移动板，进而通过一个驱动套筒开设多个蓄能槽和释放槽可以实现多个撞击柱蓄能释能的效果。

可选的，所述收纳槽的槽底设置有碳黑出口，横管的内壁上开设有贯穿横管并与碳黑出口连通的出料口，横管的内壁上滑移设置有对出料口进行遮挡或打开以使碳黑出口和出料口连通或不连通的推移板，所述推移板在所述圆形刮刀的驱动下滑移。

通过采用上述技术方案，当圆形刮刀移动至推移板时，推移板随着圆形刮刀的移动将发生滑移使出料口为打开状态，当碳黑出口与出料口连通时，收纳槽内收集的碳黑将从出料口排出横管。

可选的，所述收集机构包括滑移于横管内壁对所述挡板进行限位使所述挡板不易大幅度转动的限位板，横管的内壁开设有供所述限位板沿横管的径向滑移的伸缩槽；

当碳黑出口与出料口不连通时，所述限位板在所述推移板的作用下不凸出于所述伸缩槽；

当碳黑出口与出料口连通时，所述限位板凸出于伸缩槽并对所述挡板的转动进行限位。

通过采用上述技术方案，当碳黑出口与出料口连通时，限位板对挡板的转动进行限位，此时向横管内通入较为洁净的气体，较为洁净的气体将移动板、圆形刮刀以及挡板上的碳黑吹落至收纳槽内并进入收纳盒内。

可选的，所述收纳盒上设置有与所述收纳盒内部连通的出料管。

通过采用上述技术方案，随着较为洁净气体通入横管内，收纳槽内收集的碳黑将被吹落至收纳盒内并通过出料管排出，进而提高了清理碳黑的效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.圆形刮刀于横管内滑移的过程中将附着于横管内壁上的碳黑刮除掉并将碳黑收集于收纳槽内。圆形刮刀刮除碳黑后，部分碳黑会附着于圆形刮刀的刀壁上，此时震动机构会使圆形刮刀产生震动，将附着于圆形刮刀刀壁上的碳黑震下并使碳黑落入收纳槽内进行收集，最后圆形刮刀移动至收纳盒位置处时，收纳槽内的碳黑将落入收纳盒内，进而将刮除掉的碳黑从横管内部排出，降低了横管内的碳黑掺杂于合成气内的风险；

2.合成气在穿过气流槽时，过滤网可以对合成气中的碳黑进行过滤，降低通过气流槽后合成气中碳黑的含量，合成气在穿过气流槽时，挡板受到气流的冲击力转动打开以供合成气通过；横管内不通入合成气或者通入合成气的气流大忽大忽小时，挡板在扭簧的作用下转动向靠近过滤网的方向移动并撞击过滤网，进而可以将过滤网上附着的碳黑撞落至收纳槽内进行收集；

3.当圆形刮刀移动至推移板时，推移板随着圆形刮刀的移动将发生滑移使出料口为打开状态，当碳黑出口与出料口连通时，收纳槽内收集的碳黑将从出料口排出横管，当碳黑出口与出料口连通时，限位板对挡板的转动进行限位，此时向横管内通入较为洁净的气体，较为洁净的气体将移动板、圆形刮刀以及挡板上的碳黑吹落至收纳槽内并进入收纳盒内。

附图说明

图1是本申请实施例中合成气脱碳液除杂工艺流程图。

图2是本申请实施例中碳黑清洁装置立体剖视图。

图3是本申请实施例中圆形刮刀和移动板的结构图。

图4是本申请实施例中刮板机构和震动机构的结构图。

图5是本申请实施例中震动机构的爆炸图。

图6是本申请实施例中碳黑清洁装置移动至出料口位置处的形态图。

附图标记说明：1、刮板机构；11、圆形刮刀；111、收纳槽；12、移动板；121、限位块；122、气流槽；13、驱动件；14、固定板；15、引导板；16、过滤网；17、挡板；18、扭簧；2、震动机构；21、撞击组件；211、撞击柱；212、蓄能簧；213、蓄能板；214、拨动柱；22、驱动组件；221、驱动套筒；222、驱动电机；223、驱动齿轮；224、啮合齿；225、蓄能槽；226、释放槽；3、收集机构；31、收纳盒；32、限位板；33、伸缩簧；34、推移板；35、压缩簧；36、出料管；37、抵接环。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种合成气脱碳液除杂工艺。

参照图1，合成气脱碳液除杂工艺包括以下步骤：

S1：通过造气装置利用重油、氧气、蒸汽为原料，采用德士古重油汽化法以及废热锅炉流程生产合成气并通入气化炉；

S2：气化炉上连接有横管，通过碳黑清洁装置对横管内壁的碳黑进行清除，之后合成气离开气化炉并经过碳洗脱除碳黑后通过横管进入下个工序进行净化；

S3：依次脱除合成气中的二氧化碳、硫化氢以及夹带的胺液。

其中，步骤S3中DEA作为吸收剂在吸收塔内脱除合成气中的二氧化碳和硫化氢。

参照图2，碳黑清洁装置安装于横管内，碳黑清洁装置包括刮板机构1、震动机构2以及收集机构3。刮板机构1对横管内壁上的碳黑进行刮除，震动机构2撞击刮板机构1将附着于刮板机构1上的碳黑震落并通过收集机构3进行收集。

参照图2与图3，刮板机构1包括圆形刮刀11、移动板12、驱动件13、固定板14以及引导板15。固定板14位于横管远离气化炉的一侧，且固定板14焊接固定于横管的内壁上。本实施例优选驱动件13为丝杆电机，驱动件13中的丝杆穿过固定板14向靠近气化炉的方向延伸。驱动件13中的电机通过螺栓固定于固定板14上。圆形刮刀11位于移动板12背离固定板14的一侧，且圆形刮刀11与移动板12一体成型。圆形刮刀11紧贴于横管的内壁。驱动件13驱动移动板12沿横管的轴向进行往复滑移。引导板15位于移动板12靠近圆形刮刀11的一侧，横管内壁顶部通过圆形刮刀11刮下的碳黑通过引导板15落入收集机构3内。

其中，移动板12套设于驱动件13的丝杆上。移动板12靠近横管内壁的侧壁上一体成型有限位块121，横管的内壁上开设有限位槽。限位槽的延伸方向与移动板12的滑移方向一致，限位块121于限位槽内进行滑移，进而移动板12在驱动件13的作用下不易发生转动，只会发生移动。

圆形刮刀11内壁靠近地面的一侧开设有对刮除的碳黑进行收集的收纳槽111，收纳槽111的槽底开设有碳黑出口，进而便于将收集好的碳黑从收纳槽111内清理出。

参照图2与图3，移动板12背离固定板14的一侧开设有气流槽122，便于合成气穿过移动板12。气流槽122背离固定板14一侧的槽口处安装有对碳黑进行过滤的过滤网16。合成气从气流槽122穿过时，合成气内的部分碳黑将会附着于过滤网16上。

参照图3与图4，气流槽122靠近固定板14一侧的槽口处通过转动销转动安装有挡板17。挡板17的转动销上套设有扭簧18，扭簧18的一个支脚抵接于移动板12靠近固定板14的一侧，另一个支脚抵接于挡板17靠近固定板14的一侧。进而挡板17在扭簧18的作用下一直具有向靠近过滤网16方向运动的趋势。当合成气通过气流槽122时，气流会将挡板17推开通过；当通过气流槽122的合成气气流不稳定时，挡板17会打开关闭进而对震动过滤网16上的碳黑。

参照图4与图5，震动机构2包括撞击组件21和驱动组件22。撞击组件21和驱动组件22均安装于移动板12背离圆形刮刀11的一侧，驱动组件22驱动撞击组件21对移动板12进行撞击，进而将移动板12上附着的碳黑撞落。其中，撞击组件21设置有多组，多组撞击组件21机构相同且多组撞击组件21以驱动件13的丝杆为中心轴周向间隔均匀排布。以下以一组撞击组件21为例进行阐述。

撞击组件21包括撞击柱211、蓄能簧212以及蓄能板213。蓄能板213为一个L型板，蓄能板213横板背离竖板的一端焊接固定于移动板12背离圆形刮刀11的一侧，蓄能簧212位于蓄能板213竖板和移动板12之间，且蓄能簧212一端焊接于蓄能板213的竖板上，另一端焊接于撞击柱211上，进而撞击柱211通过蓄能簧212的压缩和舒张对移动板12进行撞击。

参照图4与图5，驱动组件22包括驱动套筒221和驱动电机222。驱动电机222安装于移动板12背离圆形刮刀11的一侧，驱动电机222的电机轴上键连接有驱动齿轮223。移动板12安装驱动电机222的一侧安装有转动轴承，驱动套筒221转动套设于转动轴承上。驱动套筒221的内壁上成型有一圈啮合齿224，驱动电机222位于驱动套筒221的内部，啮合齿224与驱动齿轮223相互啮合，进而驱使驱动套筒221进行转动。

撞击柱211靠近驱动套筒221外壁的一侧一体成型有拨动柱214，驱动套筒221的外周壁上开设有供拨动柱214插入进而驱动撞击柱211滑移的蓄能槽225以及释放槽226。设蓄能槽225和释放槽226为一组驱动槽，则本实施例中设置有多组驱动槽，且多组驱动槽相互连通。

蓄能槽225于驱动套筒221的外周壁上倾斜设置，即，蓄能槽225沿其延伸方向一端位于驱动套筒221靠近移动板12的一侧；另一端位于驱动套筒221背离移动板12的一侧。进而驱动套筒221转动时，拨动柱214在蓄能槽225的限位下驱动撞击柱211向远离移动板12的方向滑移并驱使蓄能簧212压缩。释放槽226沿驱动套筒221的轴向开设，且释放槽226一端与蓄能槽225背离移动板12的一端连通，另一端与另一个蓄能槽225靠近移动板12的一端连通。进而拨动柱214随着驱动套筒221的转动从蓄能槽225内进入释放槽226内，拨动柱214于释放槽226内时，撞击柱211在蓄能簧212的作用下撞击移动板12。

参照图2与图6，收集机构3包括收纳盒31、限位板32、伸缩簧33、推移板34、压缩簧35以及出料管36。收纳盒31焊接于横管靠近地面的外壁上并与横管内部连通对收纳槽111内的碳黑进行收集。出料管36一体成型于收纳盒31上并与收纳盒31连通。限位板32对挡板17进行限位，进而向横管内通入洁净气体时，挡板17不易大幅度的转动；大部分气体将会从横管内进入收纳盒31内并从出料管36排出，进而对移动板12上的碳黑进行吹除。伸缩簧33驱使限位板32伸缩以对挡板17进行限位或让位。压缩簧35驱使推移板34沿横管的轴向滑移，进而对限位板32进行限位，使圆形刮刀11通过限位板32位置处时，限位板32不对圆形刮刀11产生干涉。

横管的外壁开设有与收纳盒31连通的出料口，出料口贯穿横管的壁厚。当碳黑出口与出料口连通时，收纳槽111内的碳黑将落入收纳盒31内。横管的内壁上开设有伸缩槽，限位板32滑移安装于伸缩槽内。伸缩簧33一端焊接于伸缩槽的槽底，另一端焊接于限位板32上，进而驱使限位板32可以从伸缩槽内凸出来。限位板32靠近移动板12一侧设置有倾斜面，进而便于移动板12复位时对限位板32施力使其滑移于伸缩槽内不产生干涉。

参照图2与图6，横管的内壁上开设有供推移板34嵌入的嵌槽，横管的内壁上还固定有抵接环37，压缩簧35一端抵接于抵接环37，另一端抵接于推移板34。推移板34和压缩簧35设置有多组，其中一个推移板34对出料口进行遮挡，当圆形刮刀11推动推移板34滑移时，对应的推移板34移动后将不对出料口遮挡，此时碳黑出口与出料口连通以使碳黑落入收纳盒31内。

本申请实施例一种合成气脱碳液除杂工艺的实施原理为：驱动件13驱动移动板12沿横管的轴向进行移动，圆形刮刀11对横管内壁上附着的碳黑进行刮除。此时，推移板34在压缩簧35的作用下对出料口进行遮挡；同时，推移板34将限位板32限位于伸缩槽内，使限位板32不凸出于伸缩槽。

在移动板12移动的过程中，横管顶部的碳黑在引导板15的作用下落入收纳槽111内，横管侧壁以及底部的碳黑在圆形刮刀11自身的形状下自动进入收纳槽111内。同时可以向横管内通入较为洁净的气体或者合成气，随着通入横管内气流的不稳定，挡板17在扭簧18的作用下转动并拍打过滤网16以将过滤网16上的碳黑拍打下来。

另外，驱动电机222驱使驱动套筒221转动，撞击柱211在蓄能槽225和释放槽226的作用下滑移并在蓄能簧212的作用下撞击移动板12，使移动板12产生震动以将移动板12上的碳黑震落并使碳黑落入收纳槽111内。

当圆形刮刀11移动至推移板34位置处时，圆形刮刀11将推动推移板34滑移，此时推移板34移动不对出料口进行遮挡。当碳黑出口与出料口相对应连通时，收纳槽111内的碳黑进入到收纳盒31内，推移板34不对限位板32进行限位，限位板32在伸缩簧33的作用下从伸缩槽内伸出并对挡板17进行限位。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。