CN208711403U

CN208711403U - 含硫气体的处理系统

Info

Publication number: CN208711403U
Application number: CN201821211993.7U
Authority: CN
Inventors: 苏志强; 苏麒元; 李忠海
Original assignee: China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd; China Energy Investment Corp Ltd; Ordos Coal to Liquid Branch of China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
Current assignee: China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd; China Energy Investment Corp Ltd; Ordos Coal to Liquid Branch of China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2019-04-09
Anticipated expiration: 2028-07-27

Abstract

本申请提供了一种含硫气体的处理系统。该处理系统包括：克劳斯脱硫装置，与第一含硫气体源设备连通；SCOT脱硫装置，与克劳斯脱硫装置连通，SCOT脱硫装置包括脱硫塔；焚烧装置，与脱硫塔连通，焚烧装置用于脱除SCOT脱硫装置输出的含硫气体中的硫；石灰石膏脱硫装置，与焚烧装置连通，石灰石膏脱硫装置用于脱除SCOT脱硫装置输出的含硫气体中的硫；焚烧装置、脱硫塔和石灰石膏脱硫装置中的至少一个与第二含硫气体源设备连通，第二含硫气体源设备中的含硫气体中，硫化氢的质量百分比小于或等于15％。该处理系统可以同时对低浓度的酸性气体和高浓度的酸性气体进行脱硫处理，设备的利用率较高，脱硫成本较低。

Description

含硫气体的处理系统

技术领域

本申请涉及化工领域，具体而言，涉及一种含硫气体的处理系统。

背景技术

目前，根据原料气中H₂S的含量不同，克劳斯制硫大致可以分为三种不同工艺方法，具体为部分燃烧法、分流法和直接氧化法。

当原料气中的H₂S含量大于40％时推荐使用部分燃烧法。全部原料气都进入燃烧炉，而空气的供给量仅够供原料气中1/3体积，H₂S燃烧生成SO₂，从而保证过程气是H₂S：SO₂为2：1(摩尔比)。燃烧炉内虽不存在催化剂，但H₂S仍能有效地转化为硫蒸汽，其转化率随燃烧炉的温度和压力的不同而异。工业实践证明，在燃烧炉能达到的高温下，一般炉内H₂S转化率可以达到60～75％。其余的H₂S将继续在转化器内进行催化反应，转化器操作温度大致控制在比过程气的硫露点温度高20～30℃。二级以后的转化器的转化率约为20～30％，因而采用人工合成活性Al₂O₃催化剂的部分燃烧法装置的总转化率可达到94～95％以上。

当原料气中H₂S含量在15～40％的范围内推荐使用分流法。它先将原料气中1/3体积的H₂S送入燃烧炉，配以适量的空气燃烧而全部生成SO₂，生成的SO₂气流与其余2/3的H₂S混合后在转化器进行低温催化反应。分流法一般都采用两级催化转化，H₂S总转化率大致为89～92％，分流法的缺点是硫转化率较低。

当原料气中H₂S含量在3～15％的范围内使用直接氧化法，就实质而言，直接氧化法是原始克劳斯法的一种形式。它是将原料气和空气分别预热至适当的温度后，直接送入转化器内进行低温催化反应，所配的空气量仍为1/3体积的H₂S，完全燃烧生成SO₂所需的量。在转化器内主要按上述反应方式进行反应。

针对硫化氢含量在5％以下的低浓度酸性气体硫回收工艺中，克劳斯工艺为H₂S直接氧化为硫单质的气相催化过程。

克劳斯工艺的反应器使用的是常规克劳斯催化剂，但装置的总硫回收率可以达到94～95％，要达到环保排放标准，必须对尾气进行处理。

在催化氧化法中，气－液相催化氧化工艺，常被采用的有改良蒽醌二磺酸钠法(ADA法)和栲胶法，这些方法都是利用一些特定的物质与H₂S起化学反应，形成一种新的化合物进行脱硫，然后再进行还原，产生单质硫。这些方法适合于含硫较低的场合下使用，且对原料气的成分有不同程度的要求，脱硫效果还达不到环保的要求。

栲胶法脱硫是在改良ADA法的基础上进一步的改进和提高。该法利用醌型丹宁的转化来传递氧，使硫化物被氧化为元素硫，这种方法性能稳定，净化度高，原材料便宜易得，脱硫成本低，不易堵塔，硫磺回收率一般在85％以上。回收率即使达到90％，也达不到环保的要求。

高低浓度酸性气体浓度差过大，混合后的浓度还存在波动，甚至在15％的幅度内波动，很难用单一处理高浓度硫化氢的方法或者单一处理低浓度硫化氢的方法来处理，尤其是混合后变为一种低浓度酸性气体，而且气量大，浓度低，用单一方法来处理增加投资成本，转化率低，设备利用率低，混合后变为低浓度酸性气体使得都很难处理。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种含硫气体的处理系统，以解决现有技术中的处理系统难以同时且低成本地处理低浓度的酸性气体和高浓度的酸性气体的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种含硫气体的处理系统，该处理系统包括：克劳斯脱硫装置，与第一含硫气体源设备连通，上述克劳斯脱硫装置用于采用克劳斯法脱除含硫气体中的硫，上述第一含硫气体源设备中的含硫气体中，硫化氢的质量百分比大于15％；SCOT脱硫装置，与上述克劳斯脱硫装置连通，上述SCOT脱硫装置用于脱除上述克劳斯脱硫装置输出的含硫气体中的硫，上述SCOT脱硫装置包括脱硫塔；焚烧装置，与上述脱硫塔连通，上述焚烧装置用于脱除上述SCOT脱硫装置输出的含硫气体中的硫；石灰石膏脱硫装置，与上述焚烧装置连通，上述石灰石膏脱硫装置用于脱除上述SCOT脱硫装置输出的含硫气体中的硫；上述焚烧装置、上述脱硫塔和上述石灰石膏脱硫装置中的至少一个与第二含硫气体源设备连通，上述第二含硫气体源设备中的含硫气体中，硫化氢的质量百分比小于或等于15％。

进一步地，上述克劳斯脱硫装置包括：克劳斯反应器，与上述第一含硫气体源设备连通；冷凝器，与上述克劳斯反应器连通；转化器，与上述克劳斯反应器以及上述冷凝器分别连通；第一换热器，与上述转化器以及上述冷凝器分别连通。

进一步地，上述冷凝器为三级冷凝器，上述冷凝器包括冷凝壳体，上述冷凝壳体具有冷凝容纳腔，上述冷凝容纳腔中包括三个相互隔离的冷凝区，分别为第一冷凝区、第二冷凝区和第三冷凝区，上述第一冷凝区的入口与上述克劳斯反应器的出口连通，上述第二冷凝区的入口与上述第一换热器连通，上述第三冷凝区的入口与上述转化器连通。

进一步地，上述转化器为二级转化器，上述转化器包括转化壳体，上述转化壳体具有转化容纳腔，上述转化容纳腔中包括两个相互隔离的冷凝区，分别为第一转化区第二转化区，上述第一转化区的入口与上述克劳斯反应器连通，上述第一转化区的出口与上述第一换热器连通，上述第二转化区的入口与第一换热器连通，上述第二转化区的出口与上述第三冷凝区的入口连通。

进一步地，上述克劳斯脱硫装置还包括：气液分离设备，与上述第三冷凝区的出口连通。

进一步地，上述SCOT脱硫装置包括：加氢还原反应器，与上述气液分离设备连通；蒸汽发生器，与上述加氢还原反应器连通，上述蒸汽发生器用于对上述加氢还原反应器输出的含硫气体进行降温；急冷器，上述急冷器的入口与上述蒸汽发生器的出口连通，上述急冷器的出口与上述脱硫塔的入口连通。

进一步地，上述SCOT脱硫装置还包括：再生塔，与上述脱硫塔连通，上述再生塔用于将上述脱硫塔输出的富胺液再生；回流罐，与上述再生塔连通。

进一步地，上述石灰石膏脱硫装置包括：第二换热器，与上述焚烧装置的出口连通；第三换热器，与上述第二换热器连通，上述第三换热器为气气换热器；上述石灰石膏吸收塔的入口与上述第三换热器的出口连通，上述石灰石膏吸收塔的出口与上述第三换热器的入口连通。

进一步地，上述石灰石膏吸收塔中，石膏浆液与含硫气体逆向接触。

进一步地，上述处理系统还包括烟囱，上述烟囱与上述石灰石膏吸收塔的出口连通。

进一步地，上述处理系统包括：第一含硫气体输送管线，一端与上述第二含硫气体源设备连通，另一端与上述脱硫塔连通；第二含硫气体输送管线，一端与上述第二含硫气体源设备连通，另一端与上述焚烧装置连通；第三含硫气体输送管线，一端与上述第二含硫气体源设备连通，另一端与上述灰石膏吸收塔连通。

应用本申请的技术方案，上述的处理系统中，克劳斯脱硫装置、SCOT脱硫装置、焚烧装置与石灰石膏脱硫装置可以对第一含硫气体源设备中的含硫气体进行处理，即可以对硫化氢的质量百分比大于15％的高浓度的含硫气体进行脱硫处理，并且高浓度的酸性气体依次通过四个装置的脱硫处理，脱硫效果较好；且同时上述焚烧装置、上述脱硫塔和上述石灰石膏脱硫装置可以对第二含硫气体源设备中的含硫气体进行脱硫处理，即可以对质量百分比小于或等于15％的低浓度的酸性气体进行脱硫处理。

因此，本申请的上述含硫气体的处理系统很好地将低浓度的酸性气体与高浓度的酸性气体作了分质处理的路线，实现尾气硫化物达标排放的标准，有效避免硫回收尾气无序排放的难题，并且该处理系统可以同时对低浓度的酸性气体和高浓度的酸性气体进行脱硫处理，设备的利用率较高，脱硫成本较低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一种实施例的含硫气体的处理系统的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、克劳斯反应器；12、冷凝器；13、转化器；14、第一换热器；15、气液分离设备；21、加氢还原反应器；22、蒸汽发生器；23、急冷器；24、脱硫塔；25、再生塔；251、贫富液换热器；252、贫液空冷器；253、贫液冷却器；26、回流罐；27、再生塔顶空冷器；28、再生塔顶水冷器；30、焚烧装置；41、第二换热器；42、第三换热器；43、灰石膏吸收塔；44、浆液制备设备；45、石膏制备设备；50、烟囱；01、第一含硫气体输送管线；02、第二含硫气体输送管线；03、第三含硫气体输送管线。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的含硫气体的处理系统无法同时处理低浓度的含硫气体和高浓度的含硫气体，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种含硫气体的处理系统。

本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种含硫气体的处理系统，该处理系统包括克劳斯脱硫装置、SCOT脱硫装置、焚烧装置30与石灰石膏脱硫装置。其中，克劳斯脱硫装置与第一含硫气体源设备连通，上述克劳斯脱硫装置用于采用克劳斯法脱除含硫气体中的硫，上述第一含硫气体源设备中的含硫气体中，硫化氢的质量百分比大于15％；SCOT脱硫装置与上述克劳斯脱硫装置连通，上述SCOT脱硫装置用于脱除上述克劳斯脱硫装置输出的含硫气体中的硫，上述SCOT脱硫装置包括脱硫塔24；焚烧装置30与上述脱硫塔24连通，上述焚烧装置30用于脱除上述SCOT脱硫装置输出的含硫气体中的硫；石灰石膏脱硫装置与上述焚烧装置30连通，上述石灰石膏脱硫装置用于脱除上述SCOT脱硫装置输出的含硫气体中的硫，上述焚烧装置30、上述脱硫塔24和上述石灰石膏脱硫装置中的至少一个与第二含硫气体源设备连通，上述第二含硫气体源设备中的含硫气体中，硫化氢的质量百分比小于或等于15％。

上述的处理系统中，克劳斯脱硫装置、SCOT脱硫装置、焚烧装置30与石灰石膏脱硫装置可以对第一含硫气体源设备中的含硫气体进行处理，即可以对硫化氢的质量百分比大于15％的高浓度的含硫气体进行脱硫处理，并且高浓度的酸性气体依次通过四个装置的脱硫处理，脱硫效果较好；且同时上述焚烧装置30、上述脱硫塔24和上述石灰石膏脱硫装置可以对第二含硫气体源设备中的含硫气体进行脱硫处理，即可以对质量百分比小于或等于15％的低浓度的酸性气体进行脱硫处理。

本申请的一种实施例中，如图1所示，上述克劳斯脱硫装置包括克劳斯反应器11、冷凝器12、转化器13与第一换热器14，其中，克劳斯反应器11与上述第一含硫气体源设备连通，克劳斯反应器中空气与高浓度的酸性气体发生高温反应，进而脱硫；冷凝器12与上述克劳斯反应器11连通，从克劳斯反应器输出的部分过程气在冷凝器中冷却；转化器13与上述克劳斯反应器11以及上述冷凝器12分别连通，从克劳斯反应器输出的部分过程气进入转化器中进行进一步的脱硫，从冷凝器输出的过程气进入到转化器中进行进一步的脱硫；第一换热器14与上述转化器13以及上述冷凝器12分别连通，第一换热器对从转化器输出的过程气进行降温，也可以对从冷凝器中输出的过程气进行降温。这样的克劳斯脱硫装置的脱硫效果更好。

为了进一步提升上述克劳斯脱硫装置的脱硫效果，本申请的一种实施例中，上述冷凝器12为三级冷凝器，上述冷凝器12包括冷凝壳体，上述冷凝壳体具有冷凝容纳腔，上述冷凝容纳腔中包括三个相互隔离的冷凝区，分别为第一冷凝区、第二冷凝区和第三冷凝区，上述第一冷凝区的入口与上述克劳斯反应器11的出口连通，从克劳斯反应器输出的过程气进入到第一冷凝区中冷却；上述第二冷凝区的入口与上述第一换热器14连通，使得经过第一换热器降温后的过程气进入到第二冷凝区中进行进一步的降温；上述第三冷凝区的入口与上述转化器13连通，从转化器脱硫后的过程气进入到第三冷凝区中进行冷却。

本申请的再一种实施例中，上述转化器13为二级转化器，上述转化器13包括转化壳体，上述转化壳体具有转化容纳腔，上述转化容纳腔中包括两个相互隔离的冷凝区，分别为第一转化区第二转化区，上述第一转化区的入口与上述克劳斯反应器11连通，上述第一转化区的出口与上述第一换热器14连通，从克劳斯反应器输出的部分过程气进入到第一转化区中进行进一步的脱硫，脱硫后的过程气进入到第一换热器中进行降温；上述第二转化区的入口与第一换热器14连通，上述第二转化区的出口与上述第三冷凝区的入口连通，从第一换热器输出的过程气进入到第二转化区进行脱硫，并且脱硫后的过程气进入到第三冷凝区中进行降温。这样的转化器可以更好地进行脱硫，从而进一步保证了克劳斯脱硫装置具有较好的脱硫效果。

为了进一步保证该处理系统的脱硫效果，并且同时避免过程气对设备的腐蚀等损伤，本申请的一种实施例中，如图1所示，上述克劳斯脱硫装置还包括气液分离设备15，气液分离设备15与上述第三冷凝区的出口连通，即从第三冷凝区输出的过程气进入到气液分离设备中进行气液分离，分离得到的气体进入到SCOT脱硫装置中进行进一步的脱硫。

本申请的又一种实施例中，如图1所示，上述SCOT脱硫装置包括加氢还原反应器21、蒸汽发生器22与急冷器23，加氢还原反应器2121与上述气液分离设备15连通，即从气液分离设备分离得到的气体进入到加氢还原反应器2121中与氢气反应，在钴钼催化剂的作用下进行加氢、水解反应，使尾气中的SO₂、S₂、CS₂还原、水解为H₂S；蒸汽发生器22与上述加氢还原反应器21连通，上述蒸汽发生器22用于对上述加氢还原反应器21输出的含硫气体进行降温；急冷器23上述急冷器23的入口与上述蒸汽发生器22的出口连通，上述急冷器23的出口与上述脱硫塔24的入口连通，从蒸汽发生器22输出的过程气进入到急冷器中与急冷水逆流接触、水洗冷却。为了防止过程气设备腐蚀，需在急冷水中注入NH₃，以调节其pH值保持在7～8，急冷降温后的过程气自急冷塔顶部出来进入脱硫塔中，与贫胺液通过逆向接触，过程气中的H₂S被吸收，从急冷器输出的过程气还可以与低浓度的酸性气体一并进入到脱硫塔中进行脱硫。

为了更好地脱硫，保证该处理系统输出的排放物满足环保的要求，本申请的一种实施例中，如图1所示，上述SCOT脱硫装置还包括再生塔25与回流罐26，再生塔25与上述脱硫塔24连通，上述再生塔25用于将上述脱硫塔24输出的富胺液再生，即吸收了H₂S的MDEA富胺液30％MDEA从脱硫塔的塔底流出进入再生塔进行解吸，再生塔所需热量由塔底重沸器提供，塔底热源为0.35MPa的饱和蒸汽，在进入再生塔之前，富胺液还可以与来自再生塔底的高温贫液在贫富液换热器换热升温；回流罐26与上述再生塔25连通，具体地，再生后的贫胺液由再生塔的底泵从再生塔底抽出，经贫富液换热器、贫富液预换热器与富液换热，再分别经贫液空冷器、贫液冷却器冷却至40℃进入到脱硫塔。再生塔顶的酸性气体，经再生塔顶空冷器27、再生塔顶水冷器28冷凝后送至回流罐26，罐内液体由再生塔顶回流泵抽出打入塔顶做回流。

本申请的再一种实施例中，如图1所示，上述石灰石膏脱硫装置包括第二换热器41、第三换热器42与石灰石膏吸收塔43，其中，第二换热器41与上述焚烧装置30的出口连通，对经过焚烧装置脱硫处理后的过程气进行降温，当然第二换热器还可以与气液分离设备连通，将从气液分离设备中输出的过程气升温，升温后的过程气再进入到加氢还原反应器21中反应；第三换热器42与上述第二换热器41连通，上述第三换热器42为气气换热器，对由第二换热器输出的过程气进行降温；上述石灰石膏吸收塔43的入口与上述第三换热器42的出口连通，上述石灰石膏吸收塔43的出口与上述第三换热器42的入口连通。具体地，在焚烧设备和脱硫塔处于事故状态下即不工作的状态下，可将低浓度酸性气体与焚烧设备输出的过程气一并混合进入到石灰石膏吸收塔中，混合后的气体中的硫化物与氢氧化钙生成石膏而沉入底部，被净化的尾气硫化物进一步深度处理，达到200mg/m³～0mg/m³进入到第三换热器降温至90℃排放。

为了进一步提升石灰石膏吸收塔的脱硫效果，本申请的一种实施例中，上述石灰石膏吸收塔43中，石膏浆液与含硫气体逆向接触。

本申请的一种具体的实施例中，如图1所示，上述处理系统还包括烟囱50，上述烟囱50与上述石灰石膏吸收塔的出口连通。

本申请的一种实施例中，上述处理系统包括第一含硫气体输送管线01、第二含硫气体输送管线02与第三含硫气体输送管线03，第一含硫气体输送管线01的一端与上述第二含硫气体源设备连通，另一端与上述脱硫塔24连通；第二含硫气体输送管线02的一端与上述第二含硫气体源设备连通，另一端与上述焚烧装置30连通；第三含硫气体输送管线03的一端与上述第二含硫气体源设备连通，另一端与上述灰石膏吸收塔43连通。这样通过三个含硫气体输送管线将低浓度的含硫气体分别输送至脱硫塔、焚烧装置以及灰石膏吸收塔43中，进而对含硫气体进行脱硫。与上述的三个含硫气体输送管线连通的第二含硫气体源设备可以不是同一个，也就是说，本申请中的第二含硫气体源设备可以是多个，这三个含硫气体输送管线与不同的第二含硫气体源设备连通。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术放哪，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案以及技术效果。

实施例

含硫气体的处理系统的结构如图1所示，该处理系统包括克劳斯脱硫装置、SCOT脱硫装置、焚烧装置30、石灰石膏脱硫装置与烟囱50。

其中，上述克劳斯脱硫装置包括克劳斯反应器11、冷凝器12、转化器13、第一换热器14与气液分离设备15。

上述冷凝器12为三级冷凝器，上述冷凝器12包括冷凝壳体，上述冷凝壳体具有冷凝容纳腔，上述冷凝容纳腔中包括三个相互隔离的冷凝区，分别为第一冷凝区、第二冷凝区和第三冷凝区，第一冷凝区的入口温度为350℃，第二冷凝区的入口温度为256℃，第三冷凝区的入口温度为239℃，第三冷凝区的出口温度控制在120℃～160℃之间。上述第一冷凝区的入口与上述克劳斯反应器11的出口连通，从克劳斯反应器输出的过程气进入到第一冷凝区中冷却；上述第二冷凝区的入口与上述第一换热器14连通，使得经过第一换热器降温后的过程气进入到第二冷凝区中进行进一步的降温；上述第三冷凝区的入口与上述转化器13连通，从转化器脱硫后的过程气进入到第三冷凝区中进行冷却。

上述转化器13为二级转化器，上述转化器13包括转化壳体，上述转化壳体具有转化容纳腔，上述转化容纳腔中包括两个相互隔离的冷凝区，分别为第一转化区第二转化区，第一转化区的温度为219℃，出口的温度为309℃；第二转化区的温度在220℃，出口的温度为239℃，二级转化器内的催化剂为氧化铝。上述第一转化区的入口与上述克劳斯反应器11连通，上述第一转化区的出口与上述第一换热器14连通，从克劳斯反应器输出的部分过程气进入到第一转化区中进行进一步的脱硫，脱硫后的过程气进入到第一换热器中进行降温；上述第二转化区的入口与第一换热器14连通，上述第二转化区的出口与上述第三冷凝区的入口连通，从第一换热器输出的过程气进入到第二转化区进行脱硫，并且脱硫后的过程气进入到第三冷凝区中进行降温。

第一换热器的管程入口温度为309℃，出口温度为256℃，壳程入口温度为160℃，出口温度为220℃。

气液分离设备15与上述第三冷凝区的出口连通。

上述SCOT脱硫装置包括加氢还原反应器21、蒸汽发生器22、急冷器23、再生塔25与回流罐26，急冷器为急冷塔。

加氢还原反应器21与上述气液分离设备15连通，加氢还原反应器采用钴钼氧化铝催化剂，反应器入口温度为300℃，出口温度为326℃。

蒸汽发生器22与上述加氢还原反应器21连通，蒸汽发生器22为废热锅炉，废热锅炉的入口温度为326℃，出口温度为170℃，除氧水被加热为0.45Mpa饱和蒸气并管网。

上述急冷器23的入口与上述蒸汽发生器22的出口连通，上述急冷器23的出口与上述脱硫塔24的入口连通。上述急冷器23为急冷塔，急冷塔采取氨水碱法洗涤，控制PH值在7～8之间，防止腐蚀设备，为防止洗涤水沉积用循环泵自身循环的同时定量排放废水。

再生塔25与上述脱硫塔24连通，再生塔的底部温度由0.35Mpa～0.45Mpa蒸汽加热至122℃，顶部的温度我108℃，顶部的硫化氢及部分胺液回到回流罐中，回流罐具有闪蒸作用气液分离作用，胺液被闪蒸后冷凝下来，硫化氢被闪蒸后从顶部离开。回流罐26与上述再生塔25连通。

焚烧装置为焚烧炉，上述石灰石膏脱硫装置包括第二换热器41、第三换热器42与石灰石膏吸收塔43、浆液制备设备44和石膏制备设备45，其中，第二换热器41与上述焚烧装置30的出口连通，第二换热器还与气液分离设备连通；第三换热器42与上述第二换热器41连通，上述第三换热器42为气气换热器。浆液制备设备44和石膏制备设备45均与石灰石膏吸收塔43连通。

石灰石膏吸收塔的入口烟气压力为2～3Kpa，压差为110pa，出口温度不低于80℃，入口温度不超过190℃，吸收塔的浆液pH在5.8～6.2之间；浆液含固率15％；相对密度1100kg/m³，最大不超过1150kg/m³，脱水后的浆液浓度在1400kg/m³～1600kg/m³之间。

气气换热器的进口温度为135℃，换热后的过程气的温度为110℃，之后进入石灰石膏吸收塔，出石灰石膏吸收塔的温度为20℃，换热后升温至90℃，石灰石膏吸收塔内温度在20℃～110℃之间。

该实施例中，高浓度酸性气体指的是一股或多股混合后为硫化氢的质量百分比＞15％的混合气。低浓度酸性气体指的是一股或多股混合后为硫化氢的质量百分比≤15％的混合气。

具体的处理过程包括：

神华兰炭项目酸性气体有两股，一股是H₂S含量86WT％的788kg/h的高浓度酸性气体，另一股是H₂S含量1％的32880kg/h的低浓度酸性气体，压力为0.14Mpa。

高浓度酸性气体经预热器加热至约200℃，进入克劳斯反应器11与制硫风机出来经空气预热器预热后的空气一起发生高温反应。

克劳斯反应器11排出的高温过程气(约1016℃)，其中小部分通过高温掺合阀调节第一转化区的入口温度，其余大部分进入克劳斯反应器11的余热锅炉，用余热发生4.0MPa饱和蒸汽并网；过程气温度降至350℃进入第一冷凝区冷至160℃，在第一冷凝区管程出口，冷凝下来的液体硫磺与过程气分离，自底部流出进入液硫池。

第一冷凝区管程出口过程气，通过高温掺合阀与来克劳斯反应器11的1016℃的高温过程气混合后，温度达到219℃进入第一转化区，在催化剂的作用下，过程气中的H₂S和SO₂转化为硫磺。反应后的气体温度309℃，进入第一换热器14的管程，与第二冷凝区出口的低温过程气换热，温度降至256℃进入第二冷凝区；在第二冷凝区中，过程气被冷却至160℃。冷凝下来的液体硫磺，在管程出口与过程气分离，自底部流出进入液硫池。分离后的过程气再返回第一换热器14的壳程，换热至220℃进入第二转化区。在催化剂的作用，过程气中剩余的H₂S和SO₂进一步转化为硫磺。

反应后的过程气进入第三冷凝区，温度从239℃被冷却至160℃。冷凝下来的液体硫磺，在管程出口与过程气分离，自底部流出进入液硫池。顶部出来的过程气经气液分离设备15分液后进入第二换热器41中。

第一冷却区、第二冷却区以及第三级冷却区的余热均通过发生0.45MPa饱和蒸汽并入低压蒸汽管网。

气液分离设备15出口的过程气与焚烧炉出口的高温烟气在第二换热器41中进行换热，温度升到300℃，混氢后进入加氢还原反应器21，在钴钼催化剂的作用下进行加氢反应和水解反应，使尾气中的SO₂、S₂、COS和CS₂还原或水解为H₂S。

反应后的高温气体约326℃，进入废热锅炉与0.45MPa的饱和蒸汽换热，尾气温度降至170℃进入急冷塔的下部，与急冷水逆流接触、水洗冷却至40℃。急冷塔使用的急冷水，是急冷水泵自急冷塔底部抽出，经急冷水冷却器冷却至40℃后返回急冷塔循环使用。为了防止设备腐蚀，需在急冷水中注入NH₃，以调节其pH值保持在7～8。急冷降温后的尾气自急冷塔顶部出来进入脱硫塔24。在脱硫塔24入口处引入H₂S含量1％的低浓度酸性气体32880kg/h进行脱硫，在再生塔25提浓处理后进入到克劳斯反应器11参与反应，实现了低浓度酸性气体最大限度的回收利用。

此时高浓度酸性气体经过克劳斯处理过的过程气与低浓度酸性气体一并进入到脱硫塔24中与贫胺液通过逆向接触，低浓度酸性气体通过第一含硫气体输送管线01输送至脱硫塔24中，混合气中的H₂S被吸收，吸收了H₂S的MDEA富胺液30％MDEA从脱硫塔24的塔底流出的富胺液与来自再生塔25底的高温贫液在贫富液换热器251换热升温后，进入再生塔25进行解吸。再生塔25所需热量由塔底重沸器提供，塔底热源为0.35MPa的饱和蒸汽。

再生后的贫胺液由再生塔25底泵从再生塔25底抽出，经贫富液换热器251和贫富液预换热器与富液换热，再分别经贫液空冷器252、贫液冷却器253冷却至40℃进入到脱硫塔24。再生塔25顶的酸性气体，经再生塔25顶空冷器和再生塔25顶水冷器冷凝后送至再生塔25顶的回流罐26。罐内液体由再生塔25顶回流泵抽出打入塔顶做回流。

从脱硫塔24净化后的过程气进入到了焚烧炉中，在脱硫塔24事故状态下，可将H₂S含量1％的低浓度酸性气体32880kg/h通过第二含硫气体输送管线02引到焚烧炉与脱硫塔24来的过程气一并混合焚烧处理，将混合过程气中残留的硫化物焚烧生成SO₂，剩余的H₂和烃类燃烧成H₂O和CO₂，焚烧后的高温烟气经过第二换热器41回收热量后，烟气温度降至300℃通过增压风机提压后进入第三换热器42达到130℃进入到石灰石膏脱硫装置的石灰石膏吸收塔43中，在焚烧炉和脱硫塔24处于事故状态下，可将H₂S含量1％的低浓度酸性气体32880kg/h通过第三含硫气体输送管线03与焚烧炉过来的过程气一并混合进入到引到石灰石膏吸收塔43中，混合后的气体石膏浆液逆向接触，混合后的气体中的硫化物与氢氧化钙生成石膏而沉入底部，被净化的过程气硫化物进一步深度处理，达到200mg/m³～0mg/m³进入到第三换热器4290℃通过烟囱排放。

用引射器将上述脱硫塔24的净化气与液硫池的硫蒸气一并到焚烧炉焚烧处理。

该实施例中的低浓度酸性气体在三处有进行处理；一是在脱硫塔24入口进入脱硫塔24中进行处理；二是进入焚烧炉中进行焚烧；三是在石灰石膏吸收塔43中脱硫后排放。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的处理系统中，克劳斯脱硫装置、SCOT脱硫装置、焚烧装置与石灰石膏脱硫装置可以对第一含硫气体源设备中的含硫气体进行处理，即可以对硫化氢的质量百分比大于15％的高浓度的含硫气体进行脱硫处理，并且高浓度的酸性气体依次通过四个装置的脱硫处理，脱硫效果较好；且同时上述焚烧装置、上述脱硫塔24和上述石灰石膏脱硫装置可以对第二含硫气体源设备中的含硫气体进行脱硫处理，即可以对质量百分比小于或等于15％的低浓度的酸性气体进行脱硫处理。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种含硫气体的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括：

克劳斯脱硫装置，与第一含硫气体源设备连通，所述克劳斯脱硫装置用于采用克劳斯法脱除含硫气体中的硫，所述第一含硫气体源设备中的含硫气体中，硫化氢的质量百分比大于15％；

SCOT脱硫装置，与所述克劳斯脱硫装置连通，所述SCOT脱硫装置用于脱除所述克劳斯脱硫装置输出的含硫气体中的硫，所述SCOT脱硫装置包括脱硫塔(24)；

焚烧装置(30)，与所述脱硫塔(24)连通，所述焚烧装置(30)用于脱除所述SCOT脱硫装置输出的含硫气体中的硫；

石灰石膏脱硫装置，与所述焚烧装置(30)连通，所述石灰石膏脱硫装置用于脱除所述SCOT脱硫装置输出的含硫气体中的硫，

所述焚烧装置(30)、所述脱硫塔(24)和所述石灰石膏脱硫装置中的至少一个与第二含硫气体源设备连通，所述第二含硫气体源设备中的含硫气体中，硫化氢的质量百分比小于或等于15％。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述克劳斯脱硫装置包括：

克劳斯反应器(11)，与所述第一含硫气体源设备连通；

冷凝器(12)，与所述克劳斯反应器(11)连通；

转化器(13)，与所述克劳斯反应器(11)以及所述冷凝器(12)分别连通；以及

第一换热器(14)，与所述转化器(13)以及所述冷凝器(12)分别连通。

3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述冷凝器(12)为三级冷凝器，所述冷凝器(12)包括冷凝壳体，所述冷凝壳体具有冷凝容纳腔，所述冷凝容纳腔中包括三个相互隔离的冷凝区，分别为第一冷凝区、第二冷凝区和第三冷凝区，所述第一冷凝区的入口与所述克劳斯反应器(11)的出口连通，所述第二冷凝区的入口与所述第一换热器(14)连通，所述第三冷凝区的入口与所述转化器(13)连通。

4.根据权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述转化器(13)为二级转化器，所述转化器(13)包括转化壳体，所述转化壳体具有转化容纳腔，所述转化容纳腔中包括两个相互隔离的冷凝区，分别为第一转化区第二转化区，所述第一转化区的入口与所述克劳斯反应器(11)连通，所述第一转化区的出口与所述第一换热器(14)连通，所述第二转化区的入口与第一换热器(14)连通，所述第二转化区的出口与所述第三冷凝区的入口连通。

5.根据权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述克劳斯脱硫装置还包括：

气液分离设备(15)，与所述第三冷凝区的出口连通。

6.根据权利要求5所述的处理系统，其特征在于，所述SCOT脱硫装置包括：

加氢还原反应器(21)，与所述气液分离设备(15)连通；

蒸汽发生器(22)，与所述加氢还原反应器(21)连通，所述蒸汽发生器(22)用于对所述加氢还原反应器(21)输出的含硫气体进行降温；以及

急冷器(23)，所述急冷器(23)的入口与所述蒸汽发生器(22)的出口连通，所述急冷器(23)的出口与所述脱硫塔(24)的入口连通。

7.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述SCOT脱硫装置还包括：

再生塔(25)，与所述脱硫塔(24)连通，所述再生塔(25)用于将所述脱硫塔(24)输出的富胺液再生；以及

回流罐(26)，与所述再生塔(25)连通。

8.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述石灰石膏脱硫装置包括：

第二换热器(41)，与所述焚烧装置(30)的出口连通；

第三换热器(42)，与所述第二换热器(41)连通，所述第三换热器(42)为气气换热器；以及

石灰石膏吸收塔(43)，所述石灰石膏吸收塔(43)的入口与所述第三换热器(42)的出口连通，所述石灰石膏吸收塔(43)的出口与所述第三换热器(42)的入口连通。

9.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述石灰石膏吸收塔(43)中，石膏浆液与含硫气体逆向接触。

10.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括烟囱(50)，所述烟囱(50)与所述石灰石膏吸收塔(43)的出口连通。

11.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括：

第一含硫气体输送管线(01)，一端与所述第二含硫气体源设备连通，另一端与所述脱硫塔(24)连通；

第二含硫气体输送管线(02)，一端与所述第二含硫气体源设备连通，另一端与所述焚烧装置(30)连通；以及

第三含硫气体输送管线(03)，一端与所述第二含硫气体源设备连通，另一端与所述灰石膏吸收塔(43)连通。