CN1043681A - 克劳斯设备操作法 - Google Patents
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Abstract
本发明方法是在带余热锅炉的一个或两个并连燃烧炉中让进气根据随进气一起送入的硫化氢物料流量进行优化部分燃烧，然后在唯一克劳斯反应器中对气体进行进一步的处理，其生产能力可达到期望达到的最大硫磺物料流量。
Description
本发明涉及克劳斯设备操作法，其中含H2S进气先进行部分燃烧，然后在两段或多段克劳斯反应器中再进行反应。
在进行所谓的克劳斯法时含H2S进气先在燃烧炉中进行部分燃烧，其条件是让进气中所含硫化氢的三分之一按以下反应式燃烧：
燃烧炉中设置特殊的催化剂层，促使进气中存在的氮化合物分解。
热气然后在余热锅炉中得以冷却，之后送入两段或多段克劳斯反应器中，其中在催化剂存在下气体进一步按以下反应式反应：
在常规克劳斯设备中包括带有余热锅炉的进气部分燃烧的燃烧炉，带辅助装置的克劳斯反应器以及脱硫器，这些装置串联起来。这些设备的尺寸根据进料中预计H2S含量和待处理进气物料流量确定，从而可提高设备的硫磺总生产能力。预定生产能力的偏差只能在很窄的范围内波动。一旦实际上进气中H2S含量或待处理进气物料流量出现较大波动，就必须建立起二段或多段克劳斯设备来解决这一问题。但这又意味着设备和运行投资费用显著增加，因为在这种情况下总设备中的所有分设备都必须为两台或多台并且在硫磺产量比较低的情况下还必须使未运转分设备保持热状态，因为在运行准备阶段需要生产能力突能提高。
本发明的目的是改进上述克劳斯设备操作法，以便在必需的生产能力与上述操作法相比而出现波动时，可节省设备和操作费用。
根据本发明，达到这一目的前述操作法特征是在带余热锅炉的一个或两个并连燃烧炉中让进气根据随进气一起送入的硫化氢物料流量进行优化部分燃烧，然后在唯一克劳斯反应器中对气体进行进一步的处理，其生产能力可达到期望达到的最大硫磺物料流量。
也就是说，为进行本发明方法，不再需要两台或多台并连的成套克劳斯设备。取而代之的是仅设置两台带附属余热锅炉的燃烧炉。其中按比例将低硫化氢物料流量随进气一起送入该设备，因此气体的部分燃烧仅在燃烧炉中进行。相反，若送入的硫化氢物料流量大，则气体的部分燃烧在两台燃烧炉中进行。而对于气体的进一步处理而言，却与此无关，仅需设置带附属设备的单一克劳斯反应器即可达到期望达到的最大硫磺物料流量。
本发明方法的其它要索将参照附图所示流程作详细说明。
图中，待处理进气经管道1送入燃烧炉3的燃烧器2中。若随进气送入的硫化氢物料流量大于燃烧炉3的预定生产能力，则将进气从管道1分流并经管道4送入第二燃烧炉6的燃烧器5。燃烧所需空气经管道7或8送入燃烧器2和5中，而从管道9中分流的管道10和11必要时向燃烧器2和5补充热气，如焦碳炉或部分氧化气。在燃烧炉3和6中均设置催化剂层3a和6a，以便进气中的氮化合物分解。经过燃烧炉3之后，热气经管道12进入余热锅炉13，在其中冷却至270℃，以便经管道14送入集流管15，这样可将气体送入克劳斯反应器16的第一段。一旦必要时启动了第二燃烧炉6，则其中处理的气体分流经管道17抽出，在附属余然锅炉18中相应冷却并在必要时于此之后经管道19送入集流管15，这样就可将两股气流一并送入克劳斯反应器第一段之后，气体经管道20导出并经过换热器21进入余热锅炉22的第一流道，在其中冷却剂154℃。然后经管道23将气体送入克劳斯反应器的第二段。其中在设于其间的换热器21中再进行一定程度的加热。经过克劳斯反应器16的第二段之后，气体经管道24导出并送到余热锅炉22的第二通道，在其中冷却至154℃。从余热锅炉22出来的气体中分出大量的硫磺，从而使这种气体中的未反应H2S和SO2含量降低，这种气体常称为克劳斯尾气。但由于还有这样的污染，所以这种尾气不经过进一步处理还不能排入大气之中。可经管道25先送入换热器26中，然后经管道27进入氢化反应器29中，而在置于其间的加热炉28中加热到约280℃。在加氢反应器29中，尾气中所含全部硫化合物经催化加氢转化成硫化氢。其中作为氢载气可用热气，经管道29送入加氢反应器29。氢化尾气经管道30从加氢反应器29导出。正如以上所述，由于这种气体中硫成分仅呈H2S形态，所以可通过H2S洗涤而进一步处理。一旦克劳斯设备与煤汽化或煤焦化设备一起运转，则可在H2S洗涤之前将尾气送去与其中产生的原料气混合。
在余热锅炉13，18和22中因气体冷却而分出的硫磺可经管道31，32，33和34取出，这些管均连入了集流管35，然后送去作进一步的硫磺加工。管道36向余热锅炉22供水，而其中产生的蒸汽经管道37导出。余热锅炉13经管道38供水。这一管道连有分管39，以便向余热锅炉18供水。通过管道40和41导出余热锅炉13和18中产生的蒸汽，而管道41的蒸汽与管道40的蒸汽合并。
实施上述方法所用分设备为本专业已知的设备。燃烧炉和克劳斯反应器采用实施克劳斯方法常见的条件和催化剂操作。由于这些工艺条件同各分设备的结构一样并不是本发明的对象，所以无需在此详述。
实施例子涉及进气的处理，这一气体是煤高压汽化所得到部分氧化原料气进行H2S洗涤所得的。在进行合适的气体处理之后可用作为燃烧气以使后置的燃气和汽轮发电机运转。因为一方面送去气化的煤中硫磺含量为0.5-3.0wt%，而另一方面发电机应以40-110%的负荷运行，很显然，在这种情况下随进气送到克劳斯设备的硫化氢物料硫量波动范围很大，这必须采用本发明方法。在采用最大生产能力为约200kg硫磺/小时的克劳斯反应器时，其投资和操作费要比双流路克劳斯设备节省约10-15%。
Claims (1)
- 克劳斯设备操作法，其中含H2S进气先进行部分燃烧，然后在两段或多段克劳斯反应器中再进行反应，其特征是在带余热锅炉的一个或两个并连燃烧炉中让进气根据随进气一起送入的硫化氢物料流量进行优化部分燃烧，然后在唯一克劳斯反应器中对气体进行进一步的处理，其生产能力可达到期望达到的最大硫磺物料流量。
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