CN216472252U

CN216472252U - 具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统

Info

Publication number: CN216472252U
Application number: CN202122616010.6U
Authority: CN
Inventors: 王明兰; 王辉; 杨列省
Original assignee: Lianhong Shandong Chemical Co ltd
Current assignee: Lianhong Shandong Chemical Co ltd
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2031-10-28

Abstract

本实用新型提供一种具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统，包括：酸性气预热器、酸性气燃烧炉、燃烧炉后硫冷却器、克劳斯前再热器、克劳斯反应器、克劳斯后硫冷却器和尾气焚烧炉；所述酸性气预热器具有酸性气进气管线和氮气进气管线；其中，所述酸性气进气管线安装第一阀门，所述氮气进气管线安装第二阀门；所述酸性气预热器的排气口通过第一输气管线连接到所述酸性气燃烧炉的进气口。具有以下优点：1)采用热氮升温除硫方式，可有效对整个系统进行提前预热，缩短开车升温时间；2)采用热氮升温除硫方式，可在停炉后有效对系统内的硫磺进行吹除，实现提前停炉，缩短停车除硫时间。3)有效对硫单质进行回收，提高经济价值。

Description

具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种硫回收系统，具体涉及一种具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统。

背景技术

煤气化反应中会产生H₂S、COS等含硫的酸性气体，经低温甲醇洗浓缩后浓度约40％，由于酸性气体直接排放会造成环境污染，因此，需要对酸性气体进行处理，当达到环保标准时再排放。目前，主要采用对酸性气体与纯氧进行不完全燃烧的方式，进行酸性气体处理，存在开停车期间系统升温、停车除硫延误时间的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统，包括：酸性气预热器(1)、酸性气燃烧炉(2)、燃烧炉后冷却器(3)、克劳斯前再热器(4)、克劳斯反应器(5)、克劳斯后冷却器(6)和尾气焚烧炉(7)；

所述酸性气预热器(1)具有酸性气进气管线和氮气进气管线；其中，所述酸性气进气管线安装第一阀门(F1)，所述氮气进气管线安装第二阀门(F2)；所述酸性气预热器(1)的排气口通过第一输气管线(G1)连接到所述酸性气燃烧炉(2)的进气口；所述酸性气燃烧炉(2)的排气口通过第二输气管线(G2)连接到所述燃烧炉后冷却器(3)的进气口；所述燃烧炉后冷却器(3)的排液口通过第一输液管线(L1)连接到液硫池(8)；所述燃烧炉后冷却器(3)的排气口通过第三输气管线(G3)连接到所述克劳斯前再热器(4)的进气口；所述克劳斯前再热器(4)的排气口通过第四输气管线(G4)连接到所述克劳斯反应器(5)的进气口；所述克劳斯反应器(5)的排气口通过第五输气管线(G5)连接到所述克劳斯后冷却器(6)的进气口；所述克劳斯后冷却器(6)的排液口通过第二输液管线(L2)连接到液硫池(8)；所述克劳斯后冷却器(6)的排气口通过第六输气管线(G6)连接到所述尾气焚烧炉(7)的进气口。

优选的，所述尾气焚烧炉(7)的排气口与洗涤系统(9)连接。

本实用新型提供的具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统具有以下优点：

1)采用热氮升温除硫方式，可有效对整个系统进行提前预热，缩短开车升温时间；

2)采用热氮升温除硫方式，可在停炉后有效对系统内的硫磺进行吹除，实现提前停炉，缩短停车除硫时间。

3)有效对硫单质进行回收，提高经济价值。

附图说明

图1为本实用新型提供的具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统的整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1，本实用新型提供一种具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统，包括：酸性气预热器1、酸性气燃烧炉2、燃烧炉后冷却器3、克劳斯前再热器4、克劳斯反应器5、克劳斯后冷却器6和尾气焚烧炉7；

酸性气预热器1具有酸性气进气管线和氮气进气管线；其中，酸性气进气管线安装第一阀门F1，氮气进气管线安装第二阀门F2；酸性气预热器1的排气口通过第一输气管线G1连接到酸性气燃烧炉2的进气口；酸性气燃烧炉2的排气口通过第二输气管线G2连接到燃烧炉后冷却器3的进气口；燃烧炉后冷却器3的排液口通过第一输液管线L1连接到液硫池8；燃烧炉后冷却器3的排气口通过第三输气管线G3连接到克劳斯前再热器4的进气口；克劳斯前再热器4的排气口通过第四输气管线G4连接到克劳斯反应器5的进气口；克劳斯反应器5的排气口通过第五输气管线G5连接到克劳斯后冷却器6的进气口；克劳斯后冷却器6的排液口通过第二输液管线L2连接到液硫池8；克劳斯后冷却器6的排气口通过第六输气管线G6连接到尾气焚烧炉7的进气口。尾气焚烧炉7的排气口与洗涤系统9连接。

本申请中，克劳斯反应器5采用三级串联后再与超级克劳斯串联的结构形式。

本实用新型提供的具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统，其工作原理为：

(一)开车前预热阶段

当需要启动整个系统，对酸性气进行硫回收时，首先进行预热。

预热方法为：

1)关闭第一阀门F1，打开第二阀门F2，启动酸性气预热器1、酸性气燃烧炉2、燃烧炉后冷却器3、克劳斯前再热器4、克劳斯反应器5、克劳斯后冷却器6和尾气焚烧炉7。

2)因此，氮气首先进入到酸性气预热器1，预热到150℃左右；然后通过酸性气燃烧炉2进入到燃烧炉后冷却器3；

3)然后，燃烧炉后冷却器3将氮气降温到135℃左右，进入到克劳斯前再热器4，将氮气加热到215℃左右，然后进入到克劳斯反应器5，对克劳斯反应器5内催化剂床层进行加热；

4)然后，氮气进入到克劳斯后冷却器6，将氮气降温到135℃左右，再通过尾气焚烧炉7后排放。

通过以上步骤，采用本系统的氮气预热方式，在计划开车时，采用热氮气提前对克劳斯床层进行升温的方式，可以缩短预热时间。

(二)开车阶段

1)关闭第二阀门F2，打开第一阀门F1，启动酸性气预热器1、酸性气燃烧炉2、燃烧炉后冷却器3、克劳斯前再热器4、克劳斯反应器5、克劳斯后冷却器6和尾气焚烧炉7。

2)将含有H₂S≥40％的酸性气体送入到酸性气预热器1，预热到150℃左右；

然后，进入到酸性气燃烧炉2；在酸性气燃烧炉2中，酸性气与纯氧进行不完全燃烧，反应生成气态的单质硫，气态的单质硫和剩余气体进入到燃烧炉后冷却器3；

3)在燃烧炉后冷却器3中，对包含气态单质硫的气体进行降温，降至135℃左右，使气态单质硫变为液硫，实现硫和其他气体之间的初步分离；液硫送入到液硫池8；其他气体(含气态硫化物)进入到克劳斯前再热器4；

4)在克劳斯前再热器4中，对进入的其他气体(含气态硫化物)进行加热，加热到215℃左右，然后进入到克劳斯反应器5；

在克劳斯反应器5中，在催化剂作用下进行克劳斯反应，将气相中的硫化物转变为气相单质硫，然后进入到克劳斯后冷却器6；

5)克劳斯后冷却器6对包含气态单质硫的气体进行降温，降至135℃左右，使气态单质硫变为液硫，实现硫和其他气体之间的初步分离；液硫送入到液硫池8；其他气体进入到尾气焚烧炉7；

6)经尾气焚烧炉7燃烧后，进入到洗涤系统9。

经过以上过程，一方面，实现对酸性气中硫回收，提高经济价值；另一方面，减轻了排放到环境中的硫污染。

(三)停车阶段

在计划停车时，因硫蒸汽被吸附在克劳斯催化剂的微孔中，必须从催化剂中除去硫，防止催化剂内的硫凝固，防止催化剂内的硫在温度升高时暴露在空气中自燃而造成危险。所以，在系统停车时，如何有效去除吸附在克劳斯催化剂微孔中的硫，是保障系统安全的关键。

本申请，采用热氮升温吹扫克劳斯催化剂，实现去除吸附在克劳斯催化剂微孔中的硫的效果。同时，还可同时将管线中残留硫和克劳斯催化剂内硫回收，提高经济价值。

具体方式为：

1)系统停车时，关闭第一阀门F1，打开第二阀门F2，关闭酸性气燃烧炉2和尾气焚烧炉7，继续启动酸性气预热器1、燃烧炉后冷却器3、克劳斯前再热器4、克劳斯反应器5和克劳斯后冷却器6。

2)因此，氮气经酸性气预热器1，预热到150℃左右；

然后，以酸性气燃烧炉2为流通通路，经酸性气燃烧炉2后进入到燃烧炉后冷却器3，可将管线中剩余的硫降温，形成液硫，并通过液硫池回收。然后，氮气经克劳斯前再热器4加热后，进入到克劳斯反应器5，对克劳斯反应器5内催化剂床层进行吹扫，氮气携带气相硫进入到克劳斯后冷却器6，将硫降温形成液硫并通过液硫池回收。

最后，氮气通过尾气焚烧炉7进入到洗涤系统。

因此，本申请中，引一路氮气至酸性气预热器前，并口在酸性气管线。在系统停车时，切除酸性气，氮气进入酸性气管线后经酸性气预热器1加热，然后经酸性气燃烧炉2、燃烧炉后冷却器3和克劳斯前再热器4后，进入到克劳斯反应器5，进行催化剂的除硫和硫回收，采用热氮升温降硫方式，有效提高降硫效率，缩短除硫时间。

另外，无论是正常停车还是紧急停车，均可采用热氮除硫的方式，进行系统除硫。

本实用新型提供一种具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统，具有以下优点：

3)有效对硫单质进行回收，提高经济价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统，其特征在于，包括：酸性气预热器(1)、酸性气燃烧炉(2)、燃烧炉后冷却器(3)、克劳斯前再热器(4)、克劳斯反应器(5)、克劳斯后冷却器(6)和尾气焚烧炉(7)；

2.根据权利要求1所述的具有热氮升温除硫功能的克劳斯硫回收系统，其特征在于，所述尾气焚烧炉(7)的排气口与洗涤系统(9)连接。