CN214456862U - 一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统 - Google Patents

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张宝珠
曹真真
张洋洋
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Abstract

本实用新型一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统；包括低温甲醇洗酸性气管道，低温甲醇洗酸性气管道通过原料气预热器的第一进气口和原料气预热器的第一出气口与硫化氢焚烧炉的原料气进口相连，硫化氢焚烧炉远离原料气进口一侧设有废热锅炉，硫化氢焚烧炉的出气口通过原料气预热器的第二进气口和原料气预热器的第二出气口与分离罐相连，分离罐顶部的气相出口与克劳斯反应器相连；硫化氢焚烧炉设有与硫化氢焚烧炉相连通的低压氧气管道；废热锅炉与中压饱和蒸汽发生单元相连；具有能够在不消耗公共系统蒸汽的前提下副产大量的中压饱和蒸汽、同时能够对硫化氢焚烧炉中的烟气热量进行有效回收，以达到提高克劳斯反应器运行稳定的优点。

Description

一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统
技术领域
本实用新型属于硫回收技术领域，具体为一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统。
背景技术
气化用煤中含有一定的硫元素，经过高温气化、变换和低温甲醇洗涤后在低温甲醇洗的甲醇热再生塔塔顶以硫化氢的形式富集，低温甲醇洗系统一般配套克劳斯硫回收装置回收此部分酸性气并回收其中的硫磺。在正常回收含硫化氢酸性气的过程中一般需要40公斤蒸汽预热后进入硫化氢焚烧炉部分氧化焚烧炉一般连接5公斤废热锅炉副产低压蒸汽并将烟气降温后送入后续克劳斯反应器，在催化剂作用下剩余硫化氢和二氧化硫继续反应。上述工序中，废热锅炉对于烟气热量的回收效率低以及回收的温度过低，造成后续反应中烟气温度过高，从而影响劳斯反应器的稳定运行；进一步地，酸性气压力一般在200kpag，使用40公斤蒸汽加热，导致换热器的压力等级和材质提高，导致企业购置成本上升；且硫化氢焚烧炉中的烟气温度通常大于750℃，热源品位较高，却只产生5公斤蒸汽，造成热源的浪费；更一步地，硫化氢焚烧本身属放热反应，在生产过程中需要消耗大量的蒸汽，而产生少量的蒸汽，造成企业的能源消耗以及生产成本增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种结构简单、设计合理、能够在不消耗公共系统蒸汽的前提下副产大量的中压饱和蒸汽、同时能够对硫化氢焚烧炉中的烟气热量进行有效回收，以达到提高克劳斯反应器运行稳定的克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统，包括低温甲醇洗酸性气管道，所述低温甲醇洗酸性气管道通过原料气预热器的第一进气口和原料气预热器的第一出气口与硫化氢焚烧炉的原料气进口相连，硫化氢焚烧炉远离原料气进口一侧设有废热锅炉，硫化氢焚烧炉的出气口通过原料气预热器的第二进气口和原料气预热器的第二出气口与分离罐相连，分离罐顶部的气相出口与克劳斯反应器相连；所述硫化氢焚烧炉的原料气进口侧设有与硫化氢焚烧炉相连通的低压氧气管道；所述废热锅炉与中压饱和蒸汽发生单元相连。
优选的，所述中压饱和蒸汽发生单元包括废热锅炉的热量回收出口，废热锅炉的热量回收出口通过导热油管道依次与蒸汽发生器的管程和增压泵相连，增压泵的出口与废热锅炉的热量回收进口相连。
优选的，所述的蒸汽发生器的壳程进口与中压锅炉给水储罐相连，蒸汽发生器的壳程出口与中压饱和蒸汽官网相连。
优选的，所述分离罐的底部液相出口与液硫池相连。
优选的，所述原料气预热器的第一进气口和原料气预热器的第一出气口之间设有带旁路阀的气量调节近路管道。
按照上述方案制成的一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统，通过设置原料气预热器以及中压饱和蒸汽发生单元能够实现对硫化氢焚烧炉产产生的烟气热量进行有效回收，以达到使克劳斯反应器稳定运行的目的；同时通过设置带旁路阀的气量调节近路管道，能够调节进入硫化氢焚烧炉中预热酸性气和为预热酸性气的比例，从而实现调节进入硫化氢焚烧炉中酸性气温度的目的，以保证该系统能够实现平稳运行；本实用新型通过设置导热油管道能够有效吸收烟气中的热量，并实现副产大量中压饱和蒸汽的目的；具有结构简单、设计合理、能够在不消耗公共系统蒸汽的前提下副产大量的中压饱和蒸汽、同时能够对硫化氢焚烧炉中的烟气热量进行有效回收，以达到提高克劳斯反应器运行稳定的优点。
附图说明
图1本实用新型的结构示意图。
上图中：
1、低温甲醇洗酸性气管道；2、旁路阀；3、原料气预热器；4、硫化氢焚烧炉；5、废热锅炉；6、分离罐；7、克劳斯反应器；8、液硫池；9、低压氧气管道；10、蒸汽发生器；11、增压泵；12、中压饱和蒸汽官网；13、中压锅炉给水储罐；14、第一进气口；15、第一出气口；16、第二进气口；17、第二出气口；18、导热油管道。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参看图1：本实用新型为一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统，包括低温甲醇洗酸性气管道1，所述低温甲醇洗酸性气管道1通过原料气预热器3的第一进气口14和原料气预热器3的第一出气口15与硫化氢焚烧炉4的原料气进口相连，硫化氢焚烧炉4远离原料气进口一侧设有废热锅炉5，硫化氢焚烧炉4的出气口通过原料气预热器3的第二进气口16和原料气预热器3的第二出气口17与分离罐6相连，分离罐6顶部的气相出口与克劳斯反应器7相连；所述硫化氢焚烧炉4的原料气进口侧设有与硫化氢焚烧炉4相连通的低压氧气管道9；所述废热锅炉5与中压饱和蒸汽发生单元相连。本实用新型通过原料气预热器3对酸性气进行预热，预热的过程采用硫化氢焚烧炉4中产生的烟气(避免采用外界蒸汽进行预热)；同时在硫化氢焚烧炉4的侧部设置有用于回收中压饱和蒸汽发生单元的废热锅炉5，从而实现了对硫化氢焚烧炉4产生烟气的热量进行有效回收；上述废热锅炉5以及原料气预热器3对烟气回收的过程保证了克劳斯反应器7的稳定运行，且能够在降低蒸汽使用量的同时副产大量的饱和蒸汽。同时上述原料气预热器3由于是实现酸性气和烟气的余热进行换热，因此降低了预热器对于压力和材质的要求
进一步地，所述中压饱和蒸汽发生单元包括废热锅炉5的热量回收出口，废热锅炉5的热量回收出口通过导热油管道18依次与蒸汽发生器10的管程和增压泵11相连，增压泵11的出口与废热锅炉5的热量回收进口相连。本实用新型为了能够对高品质的热量进行换热，所以采用导热油管道18中的导热油在废热锅炉5内与高温烟气进行换热，上述形式能够有效的提高换热效率，为提供中压饱和蒸汽奠定了基础；同时能够实现带走高温烟气中大量热源的目的。
进一步地，所述的蒸汽发生器10的壳程进口与中压锅炉给水储罐13相连，蒸汽发生器10的壳程出口与中压饱和蒸汽官网12相连。
进一步地，所述分离罐6的底部液相出口与液硫池8相连。
进一步地，所述原料气预热器3的第一进气口14和原料气预热器3的第一出气口15之间设有带旁路阀2的气量调节近路管道。本实用新型中通过带旁路阀2的气量调节近路管道能够调节进入硫化氢焚烧炉4中预热后酸性气和未预热酸性气的比例，从而达到调整进入硫化氢焚烧炉4中酸性气温度的目的，以达到使整个系统稳定运行的特点。
本实用新型的工作原理包括如下步骤：步骤一：所述低温甲醇洗酸性气通过低温甲醇洗酸性气管道1分别进入原料气预热器3和旁路阀2内，进入原料气预热器3内的低温甲醇洗酸性气通过废热锅炉5的烟气进行加热；所述低温甲醇洗酸性气管道1的流量为：2300～2650Nm3/h，温度为：25～40℃，压力为：105～200kpag；所述旁路阀2用于调整酸性气流量，控制进入硫化氢焚烧炉4的酸性气的整体温度为：210～225℃；所述低温甲醇洗酸性气中的硫化氢摩尔浓度为：25～35.5％。步骤二：所述低压氧气管道9中的低压氧气进入硫化氢焚烧炉4对酸性气进行燃烧氧化；所述低压氧气管道9中低压氧气的流量为：350～550Nm3/h，温度为：25～40℃，压力为：350～550Nm3/h；硫化氢焚烧炉4内的压力为：15～18kpag，温度为：850～1050℃。步骤三：所述硫化氢焚烧炉4连接废热锅炉5，所述废热锅炉5内反应气通过来自增压泵11的导热油降温后进入原料气预热器3内；所述废热锅炉5中出口反应气温度为：285～320℃进入原料气预热器3中；步骤四：所述出原料气预热器3的反应气在分离罐6闪蒸分离；所述原料气预热器3中第二出气口17处的温度为：165～177℃，所述分离罐6的闪蒸压力为：9～12kpag。所述分离罐6罐顶气进入后续克劳斯反应器7，所述分离罐6分出的液体硫磺进入液硫池8内进行回收；步骤五：所述增压泵11出口导热油在废热锅炉5中升温后进入蒸汽发生器10内；所述导热油为联苯联苯醚；所述增压泵11出口的压力为：50～150kpag，出口温度为265～275℃，出口相态为液态；所述导热油在废热锅炉5中吸热并汽化；步骤六：所述蒸汽发生器10通过中压锅炉给水储罐13进行供水，在蒸汽发生器10中与导热油换热产生25公斤饱和蒸汽并进入中压饱和蒸汽官网12内；所述中压锅炉给水储罐13中给水温度为125～135℃，压力为：2.4～2.6MPag，流量为：4.0-5.5t/h。本实用新型能够对硫化氢焚烧炉4中的反应热进行分级利用，和酸性气换热的流股全部改为低压物流，能够有效节省废热锅炉5和原料气预热器3的投资并提高其安全性能。同时通过废热锅炉5以及酸性气换热后能够实现后续工艺及设备的平稳运行，进一步通过设置带旁路阀2的气量调节近路管道能够实现硫化氢焚烧炉4和蒸汽发生器10的平稳运行，通过上述方法能够避免使用40公斤蒸汽的同时，副产4-5.5t/h的25公斤饱和蒸汽。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统，包括低温甲醇洗酸性气管道(1)，其特征在于，所述低温甲醇洗酸性气管道(1)通过原料气预热器(3)的第一进气口(14)和原料气预热器(3)的第一出气口(15)与硫化氢焚烧炉(4)的原料气进口相连，硫化氢焚烧炉(4)远离原料气进口一侧设有废热锅炉(5)，硫化氢焚烧炉(4)的出气口通过原料气预热器(3)的第二进气口(16)和原料气预热器(3)的第二出气口(17)与分离罐(6)相连，分离罐(6)顶部的气相出口与克劳斯反应器(7)相连；
所述硫化氢焚烧炉(4)的原料气进口侧设有与硫化氢焚烧炉(4)相连通的低压氧气管道(9)；
所述废热锅炉(5)与中压饱和蒸汽发生单元相连。
2.根据权利要求1所述的一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统，其特征在于：所述中压饱和蒸汽发生单元包括废热锅炉(5)的热量回收出口，废热锅炉(5)的热量回收出口通过导热油管道(18)依次与蒸汽发生器(10)的管程和增压泵(11)相连，增压泵(11)的出口与废热锅炉(5)的热量回收进口相连。
3.根据权利要求2所述的一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统，其特征在于：所述的蒸汽发生器(10)的壳程进口与中压锅炉给水储罐(13)相连，蒸汽发生器(10)的壳程出口与中压饱和蒸汽官网(12)相连。
4.根据权利要求1所述的一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统，其特征在于：所述分离罐(6)的底部液相出口与液硫池(8)相连。
5.根据权利要求1所述的一种克劳斯硫回收配套用高效稳定的硫化氢焚烧系统，其特征在于：所述原料气预热器(3)的第一进气口(14)和原料气预热器(3)的第一出气口(15)之间设有带旁路阀(2)的气量调节近路管道。
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