CN219058897U - 硫回收尾气处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种硫回收尾气处理系统，包括：通过第一管道依次连通的分离罐、酸性气预热器、反应器、硫冷凝器和硫捕集器；分离罐上连通有补水管道和酸性气管道，分离罐底部开设有排水口，分离罐与酸性气预热器之间的第一管道上开设有第一进气口，第一进气口上连通有尾气组件；酸性气预热器与反应器之间的第一管道上开设有第二进气口，第二进气口上连通有空气预热器的出气口；硫捕集器上连通有硫回收组件和气体处理组件。本申请分离后的酸性气通过与硫捕集器连通的气体处理组件处理，液硫经与硫捕集器连通的硫回收组件处理并回收，将酸性气与硫磺分离，避免了酸性气输送过程中夹带的硫磺发生冷却后凝固，造成输送管道堵塞。

Description

硫回收尾气处理系统

技术领域

本申请涉及硫回收尾气处理技术，尤其涉及一种硫回收尾气处理系统。

背景技术

在煤制甲醇生产的煤气化工序中，煤中的硫主要以硫化氢的形式存在于合成气中，在后续的合成气制甲醇工序中，硫化氢会使合成甲醇使用的催化剂中毒而失去活性，因此需要把合成气中的硫化氢脱除，并回收其中的硫。

现有的硫回收尾气处理系统通常采用循环尾气法回收煤制甲醇过程中产生的硫，其主要流程为将甲醇低温清洗后的含有硫化氢的酸性气体与空气混合，将酸性气体稀释至一定浓度后，将稀释后的酸性气体与空气的混合物通入反应器中反应生成硫磺，并将反应后气体通入洗脱塔进行无害化处理，而在此过程中由于尾气中夹带硫磺，硫磺在输送管道内发生冷却后会凝固，造成输送管道堵塞，进而严重影响设备的正常运行。

因此，亟需一种能够将煤制甲醇生产过程中的硫与尾气分离，并分别对硫回收和尾气处理的硫回收尾气处理系统。

实用新型内容

本申请提供一种硫回收尾气处理系统，用以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以解决：

本申请提供一种硫回收尾气处理系统，包括通过第一管道依次连通的分离罐、酸性气预热器、反应器、硫冷凝器和硫捕集器；

所述分离罐上连通有补水管道和酸性气管道，所述分离罐底部开设有排水口，所述分离罐与所述酸性气预热器之间的所述第一管道上开设有第一进气口，所述第一进气口上连通有尾气组件；

所述酸性气预热器与所述反应器之间的所述第一管道上开设有第二进气口，所述第二进气口上连通有空气预热器的出气口；

所述硫捕集器上连通有硫回收组件和气体处理组件。

可选的，所述硫回收组件包括第二管道、液硫储槽、第三管道和液硫去切片机；

所述硫捕集器的底部设置有液硫出口，所述液硫出口与所述第二管道的一端连通，所述第二管道的另一端与所述液硫储槽的内部连通，所述液硫储槽内设置有增压泵，所述增压泵的出液口与所述第三管道的一端连通，所述第三管道的另一端与所述液硫去切片机的进液口连通。

可选的，所述气体处理组件包括第四管道和循环流化床锅炉；

所述硫捕集器的顶部开设有气体出口，所述气体出口与所述第四管道的一端连通，所述第四管道的另一端与所述循环流化床锅炉的内部连通。

可选的，所述尾气组件包括第五管道和尾气风机；

所述第五管道的一端通过所述第一进气口连通在所述酸性气预热器与所述分离罐之间的所述第一管道上，所述第五管道的另一端与所述尾气风机的出气口连通，所述尾气风机用于将脱硫脱碳产生的汽提气从所述尾气风机的进气口抽至所述第五管道内。

可选的，所述酸性气预热器上连通有第一蒸汽管道和第一冷凝液管道，所述空气预热器上连通有第二蒸汽管道和第二冷凝液管道，所述第一蒸汽管道上开设有蒸汽进口，所述第二蒸汽管道远离所述空气预热器的一端通过所述蒸汽进口与所述第一蒸汽管道连通，所述第一冷凝液管道上开设有冷凝液进口，所述第二冷凝液管道远离所述空气预热器的一端通过所述冷凝液进口与所述第一冷凝液管道连通。

可选的，所述第一冷凝液管道的一端与所述冷凝液进口之间的管身上设置有第一流量调节阀，所述第二冷凝液管道上设置有第二流量调节阀。

可选的，所述空气预热器的进气口上连通有空气输送管道，所述空气输送管道上设置有第三流量调节阀。

可选的，所述硫冷凝器上连通有给水管道和低压蒸汽管道，所述给水管道上设置有第四流量调节阀，所述低压蒸汽管道上设置有第五流量调节阀。

可选的，所述补水管道连通在所述分离罐的上段的侧壁上，所述酸性气管道连通在所述分离罐的下段的侧壁上。

可选的，所述酸性气管道上设置有第六流量调节阀。

本申请提供的硫回收尾气处理系统，通过酸性气管道将煤制甲醇反应产生的酸性气通入分离罐内，并经补水管道向分离罐内补水，进而将酸性气中的甲醇洗掉，洗掉的甲醇与水的混合液经分离罐底部的排水口排出，洗掉甲醇后的酸性气经第一管道与尾气组件提供的尾气混合后进入酸性气预热器内加热，加热后的混合气再与空气预热器提供的热空气在第一管道混合后进入反应器中反应并生成硫磺，硫磺经硫冷凝器冷凝后变成液硫，液硫及未反应完全的酸性气同时经硫冷凝器进入硫捕集器中，硫捕集器对液硫和酸性气进行气液分离，分离后的酸性气通过与硫捕集器连通的气体处理组件处理，液硫经与硫捕集器连通的硫回收组件处理并回收，从而将酸性气与硫磺分离，避免了酸性气输送过程中夹带的硫磺发生冷却后凝固，造成输送管道堵塞，进而严重影响设备的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的硫回收尾气处理系统的工艺图；

图2为图1对应的硫回收尾气处理系统的结构示意图；

图3为本申请另一实施例提供的硫回收尾气处理系统各个结构之间的连接关系的结构示意图。

图中：100、分离罐；101、补水管道；102、酸性气管道；103、排水口；200、酸性气预热器；201、第一蒸汽管道；2011、蒸汽进口；202、第一冷凝液管道；2021、第一流量调节阀；2022、冷凝液进口；300、反应器；400、硫冷凝器；401、给水管道；4011、第四流量调节阀；402、低压蒸汽管道；4021、第五流量调节阀；500、硫捕集器；501、液硫出口；502、气体出口；600、尾气组件；601、第五管道；602、尾气风机；700、空气预热器；701、第二蒸汽管道；702、第二冷凝液管道；7021、第二流量调节阀；703、空气输送管道；7031、第三流量调节阀；800、硫回收组件；801、第二管道；802、液硫储槽；8021、增压泵；803、第三管道；804、液硫去切片机；900、气体处理组件；901、第四管道；902、循环流化床锅炉；1000、第一管道；1001、第一进气口；1002、第二进气口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，也属于本申请保护的范围。

如图1至图3所示，本申请提供一种硫回收尾气处理系统，包括通过第一管道1000依次连通的分离罐100、酸性气预热器200、反应器300、硫冷凝器400和硫捕集器500；其中，分离罐100起到的是分离酸性气与甲醇的目的；酸性气预热器200主要是用于对酸性气进行加热；反应器300内填充有催化剂，主要是硫化氢与氧气反应生成硫磺和水；硫冷凝器400用于对从反应器300中排出的硫磺和高温水进行冷凝，由于硫磺在220℃左右为气态，冷凝后可转化为液硫；硫捕集器500主要用于气液分离，对酸性气和硫磺与水的悬浮液进行分离。

分离罐100上连通有补水管道101和酸性气管道102，分离罐100底部开设有排水口103，分离罐100与酸性气预热器200之间的第一管道1000上开设有第一进气口1001，第一进气口1001上连通有尾气组件600；其中，尾气组件600用于提供脱硫脱碳产生的汽提气，目的是将硫化氢稀释至一定浓度，比如稀释至≤3％，目的是为了增大硫化氢与反应器中的催化剂的接触面积，从而提高硫化氢的转化率。

酸性气预热器200与反应器300之间的第一管道1000上开设有第二进气口1002，第二进气口1002上连通有空气预热器700的出气口；其中，空气预热器700用于对酸性气进行加热，可将其加热至一定温度，比如185-220℃，提高酸性气在反应器中的反应效率。

硫捕集器500上连通有硫回收组件800和气体处理组件900。其中，硫回收组件800用于气液分离并回收液硫，气体处理组件900的目的是对未分离完全的气体硫进行处理。

本申请提供的硫回收尾气处理系统，通过酸性气管道102将煤制甲醇反应产生的酸性气通入分离罐100内，并经补水管道101向分离罐100内补水，进而将酸性气中的甲醇洗掉，洗掉的甲醇与水的混合液经分离罐100底部的排水口103排出，洗掉甲醇后的酸性气经第一管道1000与尾气组件600提供的尾气混合后进入酸性气预热器200内加热，加热后的混合气再与空气预热器700提供的热空气在第一管道1000混合后进入反应器300中反应并生成硫磺，硫磺经硫冷凝器400冷凝液转化为液硫，液硫和酸性气同时经硫冷凝器400进入硫捕集器500中，硫捕集器500对尾气和液硫进行气液分离，分离后的酸性气通过与硫捕集器500连通的气体处理组件900处理，液硫经与硫捕集器500连通的硫回收组件800处理并回收，从而将酸性气与硫磺分离，避免了酸性气输送过程中夹带的硫磺发生冷却后凝固，造成输送管道堵塞，进而严重影响设备的正常运行。

在一些实施例中，本申请中的硫回收组件800包括第二管道801、液硫储槽802、第三管道803和液硫去切片机804；具体的，硫捕集器500的底部设置有液硫出口501，液硫出口501与第二管道801的一端连通，第二管道801的另一端与液硫储槽802的内部连通，液硫储槽802内设置有增压泵8021，增压泵8021的出液口与第三管道803的一端连通，第三管道803的另一端与液硫去切片机804的进液口连通。其中，液硫储槽802具有一定的储存容积，可对液硫进行储存，储存到一定量时可打开液硫储槽802内的增压泵8021，将液硫储槽802内的液硫抽至液硫去切片机804液硫锅底内和喷流管，至转鼓上结片成型，通过刮刀片将转鼓上成型的固体硫磺刮除，得到固体硫磺，从而达到了对硫磺进行回收的目的，从而解决了酸性气输送过程中夹带的硫磺发生冷却后凝固，造成输送管道堵塞，进而严重影响设备的正常运行的问题。

在一些实施例中，本申请中的气体处理组件900包括第四管道901和循环流化床锅炉902；具体的，硫捕集器500的顶部开设有气体出口502，气体出口502与第四管道901的一端连通，第四管道901的另一端与循环流化床锅炉902的内部连通，将未转化完全的酸性气通入循环流化床锅炉902的炉膛内掺烧，使得硫化氢气体转化为二氧化硫，再通过氨法脱硫脱除二氧化硫，再将尾气排放，可以降低对空气的污染。

在一些实施例中，本申请中的尾气组件600包括第五管道601和尾气风机602；具体的，第五管道601的一端通过第一进气口1001连通在酸性气预热器200与分离罐100之间的第一管道1000上，第五管道601的另一端与尾气风机602的出气口连通，尾气风机602用于将脱硫脱碳产生的汽提气从尾气风机602的进气口抽至第五管道601内。其中，利用脱硫脱碳的汽提气作为气源对酸性气进行稀释，起到稀释酸性气的同时，还可以避免向酸性气内掺入其它杂质气体。

在一些实施例中，本申请中的酸性气预热器200上连通有第一蒸汽管道201和第一冷凝液管道202，空气预热器700上连通有第二蒸汽管道701和第二冷凝液管道702，第一蒸汽管道201上开设有蒸汽进口2011，第二蒸汽管道701远离空气预热器700的一端通过蒸汽进口2011与第一蒸汽管道201连通，第一冷凝液管道202上开设有冷凝液进口2022，第二冷凝液管道702远离空气预热器700的一端通过冷凝液进口2022与第一冷凝液管道202连通。其中，将第二蒸汽管道701与第一蒸汽管道201连通，可以通过同一蒸汽源同时向第一蒸汽管道201和第二蒸汽管道701内通入蒸汽，也就是说，通过同一蒸汽源同时向酸性气预热器200和空气预热器700提供蒸汽，这样仅通过控制同一蒸汽源的流量以及温度即可同时对酸性气预热器200和空气预热器700提供热量，便于控制。

在一些实施例中，本申请中的第一冷凝液管道202的一端与冷凝液进口2022之间的管身上设置有第一流量调节阀2021，第二冷凝液管道702上设置有第二流量调节阀7021。其中，通过第一流量调节阀2021可以实时调节酸性气预热器200内的冷凝液的流量大小，进而通过其调节酸性气预热器200内的预热温度；通过第二流量调节阀7021可以实时调节空气预热器700内的冷凝液的流量大小，进而通过其调节空气预热器700内的预热温度，使得酸性气被充分加热，使得酸性气在反应器300内尽可能的完全反应并生成硫磺。

在一些实施例中，本申请中的空气预热器700的进气口上连通有空气输送管道703，空气输送管道703上设置有第三流量调节阀7031。其中，通过第三流量调节阀7031实时调节进入空气预热器700内的流量大小，通过空气预热器700对进入其内的空气进行加热，进入空气预热器700内的流量大，则热空气的量较大，进而使得热空气对酸性气进行充分加热，提高酸性气的反应效率，使其尽可能的发生反应并生成硫磺。

在一些实施例中，本申请中的硫冷凝器400上连通有给水管道401和低压蒸汽管道402，给水管道401上设置有第四流量调节阀4011，低压蒸汽管道402上设置有第五流量调节阀4021。其中，通过第四流量调节阀4011可以实时调节由给水管道401进入硫冷凝器400内的水的流量大小，从而根据进入冷凝气内水的流量大小改变硫冷凝器400的冷凝效果；此外，通过第五流量调节阀4021可以实时调节硫冷凝器400内水与高温硫磺发生热交换后生成的低压蒸汽的排出量，便于根据实际需要调节硫冷凝器400的冷凝效果，使得水尽可能的与高温流量发生热交换，从而使得气态的硫磺尽可能的液化并通过硫捕集器500进行气液分离。

在一些实施例中，本申请中的补水管道101连通在分离罐100的上段的侧壁上，酸性气管道102连通在分离罐100的下段的侧壁上，由于酸性气(硫化氢)的密度较水小，因此酸性气进入分离罐100后是往分离罐100的上段走，水在重力作用下落至分离罐100的底部，即从上段的补水管道101进入的水可以充分的对从下段的酸性气管道102进入的酸性气进行充分清洗，尽可能的将酸性气中的甲醇清洗掉，确保硫化氢在反应器300中尽可能发生反应，提高硫磺的生成率。

在一些实施例中，本申请中的酸性气管道102上设置有第六流量调节阀1021，通过第六流量调节阀1021可以实时调节进入分离罐100内的酸性气的流量大小，目的是为了使得从补水管道101进入分离罐100内的水能够尽可能的将酸性气中的甲醇洗掉，便于后续酸性气在反应器300内反应生成硫磺。

本申请提供的硫回收尾气处理系统的具体工作原理如下：

通过酸性气管道102将煤制甲醇反应产生的酸性气通入分离罐100内，并经补水管道101向分离罐100内补水，进而将酸性气中的甲醇洗掉，洗掉的甲醇与水的混合液经分离罐100底部的排水口103排出，洗掉甲醇后的酸性气与脱硫脱碳产生的汽提气混合后进入酸性气预热器200内加热，同时向加热后的混合气与空气预热器700提供的热空气在第一管道1000内混合后进入反应器300中反应并生成硫磺，硫磺经硫冷凝器400冷凝后转化为液硫，液硫和酸性气同时经硫冷凝器400进入硫捕集器500中，硫捕集器500对酸性气和液硫进行气液分离，分离后的酸性气进入循环流化床锅炉902内燃烧并氨化处理，液硫经液硫储槽802储存到一定体积后，通过液硫储槽802内的增压泵8021抽至液硫去切片机804内进行切片，对硫磺进行回收，从而实现了硫磺的回收，回收后的硫磺可进行进一步加工并利用。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种硫回收尾气处理系统，其特征在于，包括通过第一管道(1000)依次连通的分离罐(100)、酸性气预热器(200)、反应器(300)、硫冷凝器(400)和硫捕集器(500)；

所述分离罐(100)上连通有补水管道(101)和酸性气管道(102)，所述分离罐(100)底部开设有排水口(103)，所述分离罐(100)与所述酸性气预热器(200)之间的所述第一管道(1000)上开设有第一进气口(1001)，所述第一进气口(1001)上连通有尾气组件(600)；

所述酸性气预热器(200)与所述反应器(300)之间的所述第一管道(1000)上开设有第二进气口(1002)，所述第二进气口(1002)上连通有空气预热器(700)的出气口；

所述硫捕集器(500)上连通有硫回收组件(800)和气体处理组件(900)。

2.根据权利要求1所述的硫回收尾气处理系统，其特征在于，所述硫回收组件(800)包括第二管道(801)、液硫储槽(802)、第三管道(803)和液硫去切片机(804)；

所述硫捕集器(500)的底部设置有液硫出口(501)，所述液硫出口(501)与所述第二管道(801)的一端连通，所述第二管道(801)的另一端与所述液硫储槽(802)的内部连通，所述液硫储槽(802)内设置有增压泵(8021)，所述增压泵(8021)的出液口与所述第三管道(803)的一端连通，所述第三管道(803)的另一端与所述液硫去切片机(804)的进液口连通。

3.根据权利要求1所述的硫回收尾气处理系统，其特征在于，所述气体处理组件(900)包括第四管道(901)和循环流化床锅炉(902)；

所述硫捕集器(500)的顶部开设有气体出口(502)，所述气体出口(502)与所述第四管道(901)的一端连通，所述第四管道(901)的另一端与所述循环流化床锅炉(902)的内部连通。

4.根据权利要求1所述的硫回收尾气处理系统，其特征在于，所述尾气组件(600)包括第五管道(601)和尾气风机(602)；

所述第五管道(601)的一端通过所述第一进气口(1001)连通在所述酸性气预热器(200)与所述分离罐(100)之间的所述第一管道(1000)上，所述第五管道(601)的另一端与所述尾气风机(602)的出气口连通，所述尾气风机(602)用于将脱硫脱碳产生的汽提气从所述尾气风机(602)的进气口抽至所述第五管道(601)内。

5.根据权利要求1所述的硫回收尾气处理系统，其特征在于，所述酸性气预热器(200)上连通有第一蒸汽管道(201)和第一冷凝液管道(202)，所述空气预热器(700)上连通有第二蒸汽管道(701)和第二冷凝液管道(702)，所述第一蒸汽管道(201)上开设有蒸汽进口(2011)，所述第二蒸汽管道(701)远离所述空气预热器(700)的一端通过所述蒸汽进口(2011)与所述第一蒸汽管道(201)连通，所述第一冷凝液管道(202)上开设有冷凝液进口(2022)，所述第二冷凝液管道(702)远离所述空气预热器(700)的一端通过所述冷凝液进口(2022)与所述第一冷凝液管道(202)连通。

6.根据权利要求5所述的硫回收尾气处理系统，其特征在于，所述第一冷凝液管道(202)的一端与所述冷凝液进口(2022)之间的管身上设置有第一流量调节阀(2021)，所述第二冷凝液管道(702)上设置有第二流量调节阀(7021)。

7.根据权利要求6所述的硫回收尾气处理系统，其特征在于，所述空气预热器(700)的进气口上连通有空气输送管道(703)，所述空气输送管道(703)上设置有第三流量调节阀(7031)。

8.根据权利要求1所述的硫回收尾气处理系统，其特征在于，所述硫冷凝器(400)上连通有给水管道(401)和低压蒸汽管道(402)，所述给水管道(401)上设置有第四流量调节阀(4011)，所述低压蒸汽管道(402)上设置有第五流量调节阀(4021)。

9.根据权利要求1所述的硫回收尾气处理系统，其特征在于，所述补水管道(101)连通在所述分离罐(100)的上段的侧壁上，所述酸性气管道(102)连通在所述分离罐(100)的下段的侧壁上。

10.根据权利要求1至9任一项所述的硫回收尾气处理系统，其特征在于，所述酸性气管道(102)上设置有第六流量调节阀(1021)。

Images