CN211781141U - 化工酸性气处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及化工酸性气处理系统，包括用以输送酸性气的酸性气总管线，酸性气总管线上设置有若干道炉前总管，每道炉前总管与一个锅炉对应；每道炉前总管与四道酸性气分支管线连通，每道分支管线与锅炉四角的送风口连通；在邻近锅炉四角送风口处的每道管线上由外向内依次装设有第一流量调节阀、第一炉前阀门、阀门；在酸性气总管线侧设置氮气总管，氮气总管后分为四路氮气分支管线，每路氮气分支管线与前述酸性气分支管线连通。本申请利用酸性气高热值的特性，送入锅炉燃烧，减少了锅炉粉煤投加量。实现了酸性气入炉稳定、可靠运行。可实现锅炉烟气和酸性气充分混合，保证生成的二氧化硫能够均匀的进入脱硫系统，实现脱硫系统的稳定运行。

Description

化工酸性气处理系统

技术领域

本申请涉及化工领域的化工酸性气处理系统。

背景技术

化工装置区域产生的酸性气原设计是送往硫回收装置回收硫磺，同时产生二氧化硫送往烟气脱硫装置，达标处理后排放。

具体的说，煤制气项目原设计采用克劳斯热反应段生产硫磺，燃烧后的尾气送热电氨法脱硫塔与热电烟气一并脱硫。来自化工装置区的酸性气经缓冲罐分离掉酸性水，进入酸性气燃烧炉与按一定比例配入的空气混合燃烧。炉内发生H₂S部分氧化反应，一部分H₂S燃烧转化成SO₂，生成的SO₂再与剩下的H₂S发生克劳斯发应生成单质硫。

酸性气燃烧后从炉内出来的混合气经废热锅炉降温到330℃，同时废热锅炉产生2.5MPa（G）的饱和蒸汽，混合气进入一级冷凝器冷却到160℃分离出液硫，同时冷凝器壳程产生0.5MPa（G）的低压蒸汽。从一级冷凝器出来被冷却至160℃的气体进入尾气分液罐（163V005）进一步分离出气体中夹带的液硫，这部分尾气与来自酚回收的酸性气和来自煤气水分离的酸性气一起进入尾气焚烧炉进行燃烧，将H₂S完全转化为二氧化硫，焚烧后的尾气经尾气废锅降温至250℃送热电站脱硫装置生产硫铵。

硫回收配备液硫系统，从一级冷凝器和尾气分液罐中冷凝下来的液硫都进入液硫封，然后由液硫封自流流入液硫贮罐，再用液硫泵将液硫输送到成型造粒机去造粒成型包装出售。

实际生产中发现：1、硫回收工艺存在系统硫磺烧不尽的问题，尾气中夹带的硫磺颗粒进入脱硫塔，影响硫铵结晶和出料；2、硫回收尾气与热电锅炉烟气掺不匀的问题，影响到净烟气中二氧化硫的排放数值，不能达标排放；3、中间冷凝器和尾气管道等设备管道腐蚀严重。

发明内容

针对上述现有硫回收工艺中的缺陷，本申请的目的在于提出一种避免生成炭黑和硫磺、降低SO2排放的一种化工酸性气处理系统；在此目的的基础上，本申请的另一目的是提出一种化工酸性气处理方法。

本申请的目的是这样实现的：一种化工酸性气处理系统包括用以输送由化工装置区输送来的酸性气的酸性气总管线，酸性气总管线上设置有若干道炉前总管，每道炉前总管与一个锅炉对应；每道炉前总管与四道酸性气分支管线连通，每道分支管线与锅炉四角的送风口连通；在邻近锅炉四角送风口处的每道管线上由外向内依次装设有第一流量调节阀、第一炉前阀门、阀门；在酸性气总管线侧设置氮气总管，氮气总管后分为四路氮气分支管线，每路氮气分支管线与前述酸性气分支管线连通。

由于实行上述技术方案，就使得：1、硫磺和炭黑夹带造成硫酸铵结晶困难问题得以解决，酸性气送入锅炉掺烧后，含H2S的酸性气进入炉内高温区域后，由于在高温环境下强烈的混合，反应速度极快，H2S气体很快就发生完全反应生成SO2，基本上不存在H2S气体，因为炉内氧气充分，不会存在不完全燃烧的条件，所以，由H2S产生的高温腐蚀可以避免，生成炭黑和硫磺的可能也可避免；2、烟气与尾气掺混不均问题得以解决，酸性气送入锅炉掺烧后，燃烧后的气体随烟气同一时间产生，后续经过较长烟道和设备，完全解决了掺混不均问题；3、后续管线腐蚀问题得以解决，考虑到尾部烟气中SO₃浓度的提高和酸露点的上升，虽然从理论分析及运行经验看，主要工况下还不至于生成低温腐蚀，但还是要适当考虑尾部各受热面以及烟道等具有相应的预防措施；4、酸性气送入锅炉后，减少了粉煤使用量，一定程度上降低了二氧化硫的排放总量。

本申请利用酸性气高热值的特性，送入锅炉燃烧，减少了锅炉粉煤投加量。实现了酸性气入炉稳定、可靠运行。可实现锅炉烟气和酸性气充分混合，保证生成的二氧化硫能够均匀的进入脱硫系统，实现脱硫系统的稳定运行。

附图说明

本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：

图1是本申请的系统结构示意图。

图例：1、酸性气总阀，2、酸性气总管线，3、炉前总管阀门，4、流量计，5、炉前总管，6、炉膛，7、阀门，8、管道阻火器，9、金属软管，10、第一炉前阀门，11、第一流量调节阀，12、第二流量调节阀，13、第二炉前阀门，14、逆止阀，15、氮气总管，16、氮气总阀。

具体实施方式

本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例：如图1所示，一种化工酸性气处理系统包括用以输送由化工装置区输送来的酸性气的酸性气总管线2，酸性气总管线2上设置有若干道炉前总管5，每道炉前总管5与一个锅炉对应；每道炉前总管5与四道酸性气分支管线连通，每道分支管线与锅炉四角的送风口连通；在邻近锅炉四角送风口处的每道管线上由外向内依次装设有第一流量调节阀11、第一炉前阀门10、阀门7；在酸性气总管线2侧设置氮气总管15，氮气总管15后分为四路氮气分支管线，每路氮气分支管线与前述酸性气分支管线连通。

进一步的，第一炉前阀门10和阀门7之间通过金属软管连通，并在金属软管后连接有管道阻火器8。金属软管的设置是为了方便检修管线、气枪（送入锅炉燃烧的喷嘴）、阀门，管道阻火器8可防止锅炉回火。

进一步的，氮气分支管线与酸性气分支管线连通位置位于第一炉前阀门10和金属软管之间；在氮气分支管线上设置有逆止阀14、第二炉前阀门13、第二流量调节阀12。逆止阀14的设置是为了防止酸性气进入氮气分支管线；第二炉前阀门13的设置是为了控制氮气输入；第二流量调节阀12的设置是为了控制氮气的输入流量大小。

酸性气来自化工装置区，热值较高约为7000大卡，经总管送至锅炉界区，经酸性气总阀1，后被分配至各锅炉，通过锅炉的四个角的送风口进入锅炉燃烧，进入锅炉的流量通过第一流量调节阀11进行调节，燃烧火焰通过锅炉本身的火检装置进行观察。

酸性气在锅炉燃烧过程中，一旦发生突发状况，需要酸性气快速退出，可打开去火炬阀门，关闭炉前总管阀门3实现酸性气快速切换，同时关闭第一炉前阀门10。打开第一炉前阀门10侧的第二炉前阀门13输入氮气对炉前管线进行吹扫，将管线内的少量酸性气吹入锅炉。由于气体进入锅炉后直接到达高温区，气体快速燃尽，并且进风口风量较大，不会形成爆炸混合物，不存在安全风险。

酸性气在锅炉燃烧过程中，如需短暂停气，可直接关闭第一炉前阀门10，打开第一炉前阀门10侧的第二炉前阀门13输入氮气对炉前管线进行吹扫即可。

酸性气热值较高，进入锅炉的位置宜布置在锅炉中部，不宜布置在锅炉顶部和底部。在锅炉燃烧器上部送入，炉膛出口温度上升幅度最大，对锅炉负荷造成一定影响，且酸性气在炉膛停留时间相对短，但对锅炉中下部运行状况影响较小；在锅炉燃烧器下部送入，虽然对炉膛出口温度影响较小，且酸性气在炉膛停留时间长，混合时间长，反应充分，但可能会在下部积累相对较高浓度的SO₃，此外，对炉内温度场分布及运行状况影响相对较大；在锅炉燃烧器中部送入，其综合效果介于二者之间，是个比较稳妥的方案。

锅炉点火运行稳定后送入酸性气，在锅炉停炉前先停送酸性气。此外，在锅炉运行期间，适当提高炉膛负压，保证打焦孔、观火孔等封闭，如锅炉运行压力波动大、冒正压，建议考虑临时停送酸性气。

锅炉尽可能低氧运行，可有效抑制SO₂ 向SO₃ 转化，而且低氧运行有利于抑制NOx的生成，减小尾部SCR 脱硝的压力，从而也就减小SCR 催化剂对SO₂ 向SO₃ 转化率的影响，也能多方面降低酸露点，防止低温腐蚀。

考虑到尾部烟气中SO₃ 浓度的提高和酸露点的上升，虽然从理论分析及运行经验看，主要工况下还不至于生成低温腐蚀，但还是要适当考虑尾部各受热面以及烟道等具有相应的预防措施。

为减少室内泄漏点，法兰、阀门、流量计等尽可能布置在室外。

室内存在法兰、阀门、仪表接口等可能发生泄漏的位置，增加气体检测仪，并配套通风风机，如发生泄漏，气体检测仪报警后连锁风机强制通风。

上述说明仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。凡是属于本申请的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种化工酸性气处理系统，其特征在于：包括用以输送酸性气的酸性气总管线，酸性气总管线上设置有若干道炉前总管，每道炉前总管与一个锅炉对应；每道炉前总管与四道酸性气分支管线连通，每道分支管线与锅炉四角的送风口连通；在邻近锅炉四角送风口处的每道管线上由外向内依次装设有第一流量调节阀、第一炉前阀门、阀门；在酸性气总管线侧设置氮气总管，氮气总管后分为四路氮气分支管线，每路氮气分支管线与前述酸性气分支管线连通。

2.根据权利要求1所述的化工酸性气处理系统，其特征在于：第一炉前阀门和阀门之间通过金属软管连通，并在金属软管后连接有管道阻火器。

3.根据权利要求1或2所述的化工酸性气处理系统，其特征在于：氮气分支管线与酸性气分支管线连通位置位于第一炉前阀门和金属软管之间；在氮气分支管线上设置有逆止阀、第二炉前阀门、第二流量调节阀。

Images