本發(fā)明屬于化工，具體涉及一種用于固體氧化物燃料電池的天然氣脫硫裝置。

背景技術(shù)：

1、燃料電池是一種能夠直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，其轉(zhuǎn)化過程發(fā)生在燃料和氧化劑中燃料電池運行需要燃料氣體的供給，而未經(jīng)處理的燃料氣體含有四氫噻吩和硫化氫，這些含硫組分進入燃料電池系統(tǒng)會毒化燃料電池(與陽極催化劑發(fā)生反應(yīng))使其失效，因此需要對燃料氣體進行除硫后再供給到系統(tǒng)。

2、目前，h2s的脫除技術(shù)比較成熟，以氧化鐵和氧化鋅為主要成分的脫硫劑均能達到較好的脫除效果，有機硫的脫除較為困難，工業(yè)上處理天然氣常采用脫硫劑預(yù)脫硫先脫除h2s，再對天然氣進行加氫還原反應(yīng)，將有機硫還原成h2s后再通過脫硫劑進行脫除。

3、針對這種情況，國內(nèi)一些機構(gòu)研發(fā)了除了能夠脫除h2s，也能夠直接脫除四氫噻吩的脫硫劑，但是硫容較小，一般在2％以下，與氧化鐵和氧化鋅脫硫劑10％-20％的硫容有較大差距。直接使用脫除四氫噻吩的脫硫劑，用量較大，分別使用兩種類型的脫硫劑則需要兩套脫硫裝置。

4、工業(yè)上脫硫的方案對于固體燃料電池來說較為復(fù)雜，除了需要額外的氫氣來源外，還原反應(yīng)的溫度和壓力要求(一般在300-400℃、2-4mpa)與燃料電池系統(tǒng)的壓力可能不兼容，既浪費了能量又增加了控制成本。

5、單一的脫硫劑，氧化鐵/氧化鋅脫硫劑不能有效去除四氫噻吩；脫除四氫噻吩脫硫劑硫容低、成本高，h2s既影響四氫噻吩的脫除，又降低了經(jīng)濟效應(yīng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種用于固體氧化物燃料電池的天然氣脫硫裝置，解決了天然氣脫硫和更換脫硫劑的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于固體氧化物燃料電池的天然氣脫硫裝置，包括罐體，所述罐體的內(nèi)部從下至上分別設(shè)置有下部脫硫腔下篩板、下部脫硫腔、下部脫硫腔上篩板、氣體緩沖區(qū)、上部脫硫腔下篩板、上部脫硫腔、上部脫硫腔上篩板，所述罐體的底部連通設(shè)置有下部填裝口，所述罐體的頂部連通設(shè)置有上部填裝口，所述罐體側(cè)面底部且位于下部脫硫腔下篩板底部的位置連通貫穿設(shè)置有進氣口，所述罐體側(cè)面頂部且位于上部脫硫腔上篩板頂部的位置連通貫穿設(shè)置有出氣口。

3、優(yōu)選的，所述下部脫硫腔和上部脫硫腔分別裝填兩種不同規(guī)格的脫硫劑。

4、優(yōu)選的，所述下部脫硫腔和上部脫硫腔分別通過上部填裝口和下部填裝口進行獨立的脫硫劑裝填和拆卸。

5、優(yōu)選的，所述下部填裝口和上部填裝口的填料端均通過螺栓可拆卸安裝有法蘭盤。

6、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

7、1、固體氧化物燃料電池的脫硫要求高，絕大多數(shù)要求硫含量在1ppm以下，天然氣的硫組分成分有h2s和四氫噻吩等有機硫組分，為了達到脫硫要求，同時控制成本，需要采用不同規(guī)格脫硫劑分別脫除h2s和四氫噻吩等有機硫組分，但本發(fā)明提供了兩個脫硫劑裝填腔，先用氧化鐵/氧化鋅脫硫劑脫除h2s，再用脫除四氫噻吩脫硫劑脫除四氫噻吩，既能滿足脫硫要求，又節(jié)約了脫硫成本，同時，為兩個脫硫劑裝填腔分別設(shè)計了裝卸口，能夠分別快速裝卸脫硫劑。

8、2、針對不同的系統(tǒng)的脫硫目標，本發(fā)明能夠靈活組合脫硫劑，采用經(jīng)濟效益最高的脫硫劑組合，完成脫硫目標。

9、3、脫硫劑使用時間在1-2年后需要更換，本發(fā)明能夠分別裝填和拆卸脫硫劑，能夠快速進行脫硫劑的更換，滿足不同時間的脫硫劑更換需求。

技術(shù)特征：

1.一種用于固體氧化物燃料電池的天然氣脫硫裝置，包括罐體(1)，其特征在于：所述罐體(1)的內(nèi)部從下至上分別設(shè)置有下部脫硫腔下篩板(9)、下部脫硫腔(6)、下部脫硫腔上篩板(10)、氣體緩沖區(qū)(7)、上部脫硫腔下篩板(11)、上部脫硫腔(8)、上部脫硫腔上篩板(12)，所述罐體(1)的底部連通設(shè)置有下部填裝口(4)，所述罐體(1)的頂部連通設(shè)置有上部填裝口(5)，所述罐體(1)側(cè)面底部且位于下部脫硫腔下篩板(9)底部的位置連通貫穿設(shè)置有進氣口(2)，所述罐體(1)側(cè)面頂部且位于上部脫硫腔上篩板(12)頂部的位置連通貫穿設(shè)置有出氣口(3)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固體氧化物燃料電池的天然氣脫硫裝置，其特征在于：所述下部脫硫腔(6)和上部脫硫腔(8)分別裝填兩種不同規(guī)格的脫硫劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固體氧化物燃料電池的天然氣脫硫裝置，其特征在于：所述下部脫硫腔(6)和上部脫硫腔(8)分別通過上部填裝口(5)和下部填裝口(4)進行獨立的脫硫劑裝填和拆卸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固體氧化物燃料電池的天然氣脫硫裝置，其特征在于：所述下部填裝口(4)和上部填裝口(5)的填料端均通過螺栓(13)可拆卸安裝有法蘭盤(14)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種用于固體氧化物燃料電池的天然氣脫硫裝置，包括罐體，所述罐體的內(nèi)部從下至上分別設(shè)置有下部脫硫腔下篩板、下部脫硫腔、下部脫硫腔上篩板、氣體緩沖區(qū)、上部脫硫腔下篩板、上部脫硫腔、上部脫硫腔上篩板，所述罐體的底部連通設(shè)置有下部填裝口，所述罐體的頂部連通設(shè)置有上部填裝口，所述罐體側(cè)面底部且位于下部脫硫腔下篩板底部的位置連通貫穿設(shè)置有進氣口。本裝置提供了兩個脫硫劑裝填腔，先用氧化鐵/氧化鋅脫硫劑脫除H<subgt;2</subgt;S，再用脫除四氫噻吩脫硫劑脫除四氫噻吩，既能滿足脫硫要求，又節(jié)約了脫硫成本，同時，為兩個脫硫劑裝填腔分別設(shè)計了裝卸口，能夠分別快速裝卸脫硫劑。

技術(shù)研發(fā)人員：王智超,侯云龍,高軍
受保護的技術(shù)使用者：煙臺鏊潤能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17