CN103482582B - 炼油厂硫磺回收富氧提温与扩产系统 - Google Patents
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Abstract
炼油厂硫磺回收富氧提温与扩产系统，包括在原送风管上加装一个三通以输入富氧气体；其特征在于：选择在原空气送风管离空气进炉口较近的一个拐弯的弯头，在该弯头的进气方向离弯头至少2米距离的位置安装一个三通，对于主要用于提高炉温的富氧设计，在实现炉内反应达到要求炉温的氧浓度条件下，配以最小的富氧量，以达到反应炉内的总氧含量；在实际配富氧时，需将富氧配量提高10%~50%；对于主要用于扩大反应炉产能的富氧设计，在保证反应所需总氧量的条件下，配以最小的富氧量，加上原风机减量或不减量的送风量，以达到反应所需的总氧量；在实际配富氧时，需将炉内总氧含量提高5%~20%。
Description
技术领域
本发明涉及炼油厂硫磺回收富氧提温与扩产系统，适用于所有炼油厂硫磺回收装置的富氧提温与扩产，属于富氧燃烧科技领域。
背景技术
在炼油厂的硫磺车间，有许多硫磺回收装置的反应炉因为温度达不到1250℃，而使ＮＨ３无法转化烧成NＯX，加大燃料流量，又因受进风量的限制无法输入更多的空气助燃，所以，导致反应炉无法提温和无法提产。
发明内容
硫磺回收装置的反应机理：
2Ｈ２Ｓ+3Ｏ２=2ＳＯ２+2Ｈ２Ｏ
2Ｈ２Ｓ+ＳＯ２=3Ｓ+2Ｈ２Ｏ
将以上两式合并：２Ｈ２Ｓ＋Ｏ２＝２Ｓ＋２Ｈ２Ｏ
因为在压力相同的条件下，Ｈ２Ｓ与Ｏ２的反应摩尔数比等于Ｈ２Ｓ与Ｏ２的反应体积数比，即V体积的Ｈ２Ｓ与Ｏ２反应生成Ｓ需消耗0.5V体积的Ｏ２，氧气含量超过0.5V太多就会生成ＳＯ２，氧气含量少于0.5V太少又会使Ｈ２Ｓ转化不完全，因此，加入的富氧量与空气中的氧含量总和是控制Ｈ２Ｓ生成Ｓ的转化率的关键；而且这要根据原反应炉的配风量及对反应炉炉温的提高要求或对反应炉产能的扩大要求，确定增加的富氧量及同时减小原配风量。
本发明的目的是提供一种给硫磺反应炉加入定量的富氧气体以提高反应炉的温度或扩大反应炉产能的炼油厂硫磺回收富氧提温与扩产系统。
炼油厂硫磺回收富氧提温与扩产系统，包括在原送风管上加装一个三通以输入富氧气体；其特征在于：
1、选择在原空气送风管离空气进炉口较近的一个拐弯的弯头，在该弯头的进气方向离弯头至少2米距离的位置安装一个三通，该三通的富氧气体进气方向与原空气送风管输送空气方向成一个15°~45°角，而且三通中富氧气体在三通中的入口安装在该弯头的弯头外弧线一侧，而且三通中富氧气管入口伸入三通内部分为一斜口，其斜口的截面为椭圆形截面，斜口的椭圆形截面的椭圆长轴与椭圆形截面的垂直面不经过原空气送风管的中轴线，但其斜口的椭圆形截面的椭圆长轴与原空气送风管的中轴线平行，使进入原空气送风管的富氧气体在原空气送风管内做带有螺旋旋转前进并与原空气送风管中的空气旋风混合，大大地增加了原空气送风管内富氧气体与原空气送风管内输送空气的扰动混合，从而增大了富氧气体与原空气送风管内输送空气的混合均匀度；这些混合气体经过超过2米的混合前进后，再经过一个弯头的变向运动，最终使富氧气体与原空气送风管内输送空气完全混合均匀，从而减小了因为进入反应炉内的混合气体中氧浓度不均匀造成反应炉内温度不均匀和反应不均匀。
2、对于主要用于提高炉温的富氧设计，在实现炉内反应达到要求炉温的氧浓度条件下，配以最小的富氧量，以达到反应炉内的总氧含量；在实际配富氧时，需将富氧配量提高10%~50%；对于主要用于扩大反应炉产能的富氧设计，在保证反应所需总氧量的条件下，配以最小的富氧量，加上原风机减量或不减量的送风量，以达到反应所需的总氧量；在实际配富氧时，需将炉内总氧含量提高5%~20%。
3、需要增加反应炉内温度时，加大富氧输送量并减小空气输送量；需要降低反应炉内温度时，减小富氧输送量并加大空气输送量。
4、需要扩大反应炉的产能时，加大富氧输送量或/和加大空气输送量；需要减小反应炉的产能时，减小富氧输送量或/和减小空气输送量。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、国外有较多的炼油厂硫磺回收装置使用富氧以提高炉温和扩大反应炉的产能，但在设计配置富氧量时，没有考虑生产波动和实际生产与理论计算差值的精确关系，从而难以做到生产控制的自如、稳定及高硫磺回收率。
2、国外有较多的炼油厂硫磺回收装置使用富氧以提高炉温和扩大反应炉的产能，但其加入富氧的混合装置混合不容易达到混合均匀。
、国内只有河北一家炼油厂的一套装置和本发明人安装在山东胜利炼油厂的一套装置。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例中富氧喷口示意图。
图1-2中：1、弯头 2、进炉口 3、加富氧后原空气送风管 4、 混合气流 5、富氧气管入口 6、富氧气流 7、空气流 8、富氧气管 9、加富氧前原空气送风管 10、反应炉 11、弯头内气流 12、富氧气管入口气流 13、弯头后气流 。
具体实施方式
在图1—2所示的实施例中：炼油厂硫磺回收富氧提温与扩产系统，包括在原空气送风管上加装一个三通以输入富氧气体；其特征在于：选择在原空气送风管离空气进炉口2较近的一个拐弯的弯头1，在该弯头1的进气方向离弯头1至少2米距离的位置安装一个三通，该三通的富氧气体进气方向与原空气送风管输送空气方向成一个15°~45°角，而且三通中富氧气体在三通中的入口安装在该弯头1的弯头1外弧线一侧，而且三通中富氧气管入口5伸入三通内部分为一斜口，其斜口的截面为椭圆形截面，斜口的椭圆形截面的椭圆长轴与椭圆形截面的垂直面不经过原空气送风管的中轴线，但其斜口的椭圆形截面的椭圆长轴与原空气送风管的中轴线平行，使进入原空气送风管的富氧气体在原空气送风管内做带有螺旋旋转前进并与原空气送风管中的空气旋风混合，大大地增加了原空气送风管内富氧气体与原空气送风管内输送空气的扰动混合，从而增大了富氧气体与原空气送风管内输送空气的混合均匀度；这些混合气体经过超过2米的混合前进后，再经过一个弯头1的变向运动，最终使富氧气体与原空气送风管内输送空气完全混合均匀，从而减小了因为进入反应炉10内的混合气体中氧浓度不均匀造成反应炉10内温度不均匀和反应不均匀。
对于主要用于提高炉温的富氧设计，在实现炉内反应达到要求炉温的氧浓度条件下，配以最小的富氧量，以达到反应炉10内的总氧含量；在实际配富氧时，需将富氧配量提高10%~50%；对于主要用于扩大反应炉10产能的富氧设计，在保证反应所需总氧量的条件下，配以最小的富氧量，加上原风机减小或不减小的送风量，以达到反应所需的总氧量；在实际配富氧时，需将炉内总氧含量提高5%~20%。
需要增加反应炉10内温度时，加大富氧输送量并减小空气输送量；需要降低反应炉10内温度时，减小富氧输送量并加大空气输送量。
需要扩大反应炉10的产能时，加大富氧输送量或/和加大空气输送量；需要减小反应炉10的产能时，减小富氧输送量或/和减小空气输送量。
Claims (3)
1.炼油厂硫磺回收富氧提温与扩产系统，包括在原空气送风管上加装一个三通以输入富氧气体；其特征在于：选择在原空气送风管离空气进炉口（2）较近的一个拐弯的弯头（1），在该弯头（1）的进气方向离弯头（1）至少2米距离的位置安装一个三通，该三通的富氧气体进气方向与原空气送风管输送空气方向成一个15°~45°角，而且三通中富氧气体在三通中的入口安装在该弯头（1）的弯头（1）外弧线一侧，而且三通中富氧气管入口（5）伸入三通内部分为一斜口，其斜口的截面为椭圆形截面，斜口的椭圆形截面的椭圆长轴与椭圆形截面的垂直面不经过原空气送风管的中轴线，但其斜口的椭圆形截面的椭圆长轴与原空气送风管的中轴线平行，使进入原空气送风管的富氧气体在原空气送风管内做带有螺旋旋转前进并与原空气送风管中的空气旋风混合，大大地增加了原空气送风管内富氧气体与原空气送风管内输送空气的扰动混合，从而增大了富氧气体与原空气送风管内输送空气的混合均匀度；这些混合气体经过超过2米的混合前进后，再经过一个弯头（1）的变向运动，最终使富氧气体与原空气送风管内输送空气完全混合均匀，从而减小了因为进入反应炉（10）内的混合气体中氧浓度不均匀造成反应炉（10）内温度不均匀和反应不均匀；对于主要用于提高炉温的富氧设计，在实现炉内反应达到要求炉温的氧浓度条件下，配以最小的富氧量，以达到反应炉（10）内的总氧含量；在实际配富氧时，需将富氧配量提高10%~50%；对于主要用于扩大反应炉（10）产能的富氧设计，在保证反应所需总氧量的条件下，配以最小的富氧量，加上原风机减小或不减小的送风量，以达到反应所需的总氧量；在实际配富氧时，需将炉内总氧含量提高5%~20%。
2.如权利要求1所述的炼油厂硫磺回收富氧提温与扩产系统，其特征在于：需要增加反应炉（10）内温度时，加大富氧输送量并减小空气输送量；需要降低反应炉（10）内温度时，减小富氧输送量并加大空气输送量。
3.如权利要求1所述的炼油厂硫磺回收富氧提温与扩产系统，其特征在于：需要扩大反应炉（10）的产能时，加大富氧输送量或/和加大空气输送量；需要减小反应炉（10）的产能时，减小富氧输送量或/和减小空气输送量。
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