CN207645803U - 一种用于二硫化碳生产工艺的硫回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于二硫化碳生产工艺的硫回收装置，包括酸气燃烧炉，酸气燃烧炉的过程气出口连接一级硫冷器，一级硫冷器的过程气出口连接一级克劳斯反应器，一级克劳斯反应器的过程气出口与二级硫冷器连接，二级硫冷器的过程气出口连接一级再热器，一级再热器出口连接二级克劳斯反应器，二级克劳斯反应器的过程气出口连接三级硫冷器，三级硫冷器过程气出口与二级再热器连接，二级再热器的过程气出气口连接选择性氧化反应器，选择性氧化反应器的出气口连接四级硫冷器，所述四级硫冷器过程气出口连接捕硫器；本装置结构简单，硫回收效率高，且尾气实现了达标排放，回收了能源，实现了循环经济的可持续发展。
Description
技术领域
本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种用于二硫化碳生产工艺的硫回收装置。
背景技术
二硫化碳是一种重要的化工原料，目前主要以煤层气和熔融硫磺为原料制取二硫化碳，其生产过程主要包括原料熔硫处理单元、原料煤层气净化处理单元、煤层气和液硫的反应单元、二硫化碳的精制单元、硫回收单元与尾气脱硫单元等，该装置每生产1吨二硫化碳同时生产约900公斤硫化氢气体。这些硫化氢气体主要采用克劳斯硫磺回收工艺进行处理，硫回收产出的硫磺送至二硫化碳生产装置继续使用，硫回收主要包括：酸性气燃烧，催化氧化与单质硫回收，尾气焚烧与脱硫处理等。
传统的三级克劳斯技术采用三个克劳斯反应器和多级冷凝的方法处理生产的单质硫，总硫回收率在95%～96%左右。随着近几年环保要求的日益严格，对硫回收装置排放SO2量的要求越来越严格，GB31571-2015《石油化学工业污染物排放标准》规定SO2的排放限值为100mg/Nm3，因此，在二硫化碳生产中使用传统的三级克劳斯硫回收工艺已很难满足新的环保要求、实现循环经济可持续发展。
专利CN106829875A中公布了一种用于二硫化碳生产过程气的处理工艺及设备，采用二级克劳斯+SCOT工艺：含硫化氢的酸性气、燃料气和空气在950～1400℃下燃烧，产生的过程气以170～350℃在转化器内进行催化反应，催化反应产生的过程气分离出硫磺后进入加氢反应器，把尾气中的二氧化硫、单质硫等还原为硫化氢，有机硫水解为硫化氢，之后进入胺液循环吸收***吸收硫化氢，经胺液吸收净化的尾气进入灼烧炉进行焚烧、排放。该工艺虽然总的硫回收率高，但流程复杂，热量利用率低，投资与能耗高，操作复杂。
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种用于二硫化碳生产工艺的硫回收装置，通过使用该装置硫回收效率高，且尾气实现了达标排放，降低了环境污染，最大限度回收了能源，实现了循环经济的可持续发展。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于二硫化碳生产工艺的硫回收装置，包括供H2S酸气和空气燃烧的酸气燃烧炉，所述酸气燃烧炉上设有高温掺合阀且酸气燃烧炉的过程气出口经蒸汽发生器连接一级硫冷器，一级硫冷器的过程气出口通过高温掺合阀连接一级克劳斯反应器，所述一级克劳斯反应器的过程气出口与二级硫冷器连接，二级硫冷器的过程气出口连接一级再热器，所述一级再热器出口连接二级克劳斯反应器，二级克劳斯反应器的过程气出口连接三级硫冷器，三级硫冷器过程气出口通过空气过程气混合器与二级再热器连接，二级再热器的过程气出气口连接选择性氧化反应器，选择性氧化反应器的出气口连接四级硫冷器，所述四级硫冷器过程气出口连接捕硫器，所述捕硫器的尾气出口连接尾气处理***；
所述尾气处理***包括烟气-尾气换热器，灼烧炉，灼烧炉蒸汽发生器，脱盐水-烟气换热器，所述捕硫器的尾气出口与烟气-尾气换热器连接，烟气-尾气换热器的尾气出口连接灼烧炉，所述灼烧炉的烟气出口经过蒸汽发生器与烟气-尾气换热器连接，烟气-尾气换热器的烟气出口连接脱盐水-烟气换热器；
所述一级硫冷器、二级硫冷器、三级硫冷器、四级硫冷器、捕硫器的液硫出口均通过液硫封连接液硫池，供二硫化碳生产单元使用。
进一步的，所述二级硫冷器、三级硫冷器为同一硫冷器。
本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型采用“燃烧炉+一、二级克劳斯反应器+选择氧化反应器”组合形式，并将该技术首次应用于二硫化碳生产行业中，将硫回收率由传统的三级克劳斯的95～96%提高到了98%以上，在多产硫磺的同时，增加尾气处理***，减少了污染物SO2的含量，降低了二硫化碳装置的整体投资、最大限度回收了能源，实现了循环经济的可持续发展；
（2）进一级克劳斯反应器的过程气温度由高温掺合阀自动控制，高温掺和再热方式具有温度调节灵活，容易操作，设备简单，投资和操作成本较低；
（3）在尾气处理***中，将灼烧炉蒸汽发生器出的中温烟气与进灼烧炉的低温尾气在烟气-尾气换热器换热，换热升温后的尾气进入灼烧炉燃烧，提高了热量利用率，节约了燃料消耗量。
本实用新型结构简单，硫回收效率高，且尾气实现了达标排放，降低了环境污染，最大限度回收了能源，实现了循环经济的可持续发展。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图中：1—酸气燃烧炉；2—蒸汽发生器；3—一级硫冷器；4—一级克劳斯反应器；5—二级硫冷器；6—三级硫冷器；7—一级再热器；8—二级克劳斯反应器；9—空气过程气混合器；10—二级再热器；11—选择性氧化反应器；12—四级硫冷器；13—捕硫器；14—尾气-烟气换热器；15—灼烧炉；16—灼烧炉蒸汽发生器；17—灼烧炉鼓风机；18—脱盐水-烟气换热器；19—液硫封；20—燃烧炉鼓风机；21—高温掺合阀。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
如图1所示，一种用于二硫化碳生产工艺的硫回收装置，包括供H2S酸气和空气燃烧的酸气燃烧炉1，所述酸气燃烧炉1上设有高温掺合阀21且酸气燃烧炉1的过程气出口与蒸汽发生器2连接，所述蒸汽发生器2的出口连接一级硫冷器3，一级硫冷器3的过程气出口通过高温掺合阀21连接一级克劳斯反应器4，所述一级克劳斯反应器4的过程气出口与二级硫冷器5连接，二级硫冷器5的过程气出口连接一级再热器7，所述一级再热器7出口连接二级克劳斯反应器8，二级克劳斯反应器8的过程气出口连接三级硫冷器6，三级硫冷器6过程气出口通过空气过程气混合器9与二级再热器10连接，二级再热器10的过程气出气口连接选择性氧化反应器11，选择性氧化反应器11的出气口连接四级硫冷器12，所述四级硫冷器12过程气出口连接捕硫器13，所述捕硫器13的尾气出口连接尾气处理***；
所述尾气处理***包括烟气-尾气换热器14，灼烧炉15，灼烧炉蒸汽发生器16，脱盐水-烟气换热器18，所述捕硫器13的尾气出口与烟气-尾气换热器14连接，烟气-尾气换热器14的尾气出口连接灼烧炉15，所述灼烧炉15的烟气出口经过蒸汽发生器16与烟气-尾气换热器14连接，烟气-尾气换热器14的烟气出口连接脱盐水-烟气换热器18；
所述一级硫冷器3、二级硫冷器5、三级硫冷器6、四级硫冷器12、捕硫器13的液硫出口均通过液硫封19连接液硫池，供二硫化碳生产单元使用。
所述二级硫冷器、三级硫冷器为同一硫冷器。
具体使用时，来自于二硫化碳精制单元的酸性气与燃烧炉鼓风机20来的空气进入酸气燃烧炉1，燃烧温度控制在1200℃左右，燃烧后的过程气经蒸汽发生器2降温至340℃～350℃进入一级硫冷器3，并副产3.8Mpa(G)的中压蒸汽，过程气降温至170℃左右回收硫磺，出一级硫冷器3的过程气经过酸气燃烧炉1上的高温掺和阀21与高温过程气混合后升温至250℃进入一级克劳斯反应器4，出一级克劳斯反应器4的过程气以320℃进入二级硫冷器5降温至170℃左右回收硫磺，之后过程气被一级再热器7加热到210℃左右进入二级克劳斯反应器8进行反应，反应后的过程气以230℃进入三级硫冷器6降温至170℃左右回收硫磺，之后和氧化空气经空气过程气混合器9混合后进入二级再热器10通过3.8Mpa(G)的中压蒸汽加热至200℃后进入选择氧化反应器11，反应后的270℃的气体通过四级硫冷器12进行硫冷凝，同时副产0.1Mpa(G)的低低压饱和蒸汽，过程气通过捕硫器13进行硫分离，一级硫冷器3、二级硫冷器5、三级硫冷器6、四级硫冷器12、捕硫器13冷凝分离下来的液体硫磺流入液硫封19，再流入液硫池供二硫化碳生产单元使用；出硫捕集器13的135℃左右的制硫尾气与灼烧炉蒸汽发生器16出来的340℃的烟气在尾气-烟气换热器14中换热至240℃进入灼烧炉15，对烟气余热进行回收利用，从而用于对制硫尾气进行预热，降低了灼烧炉能耗，尾气-烟气换热器14出来预热的尾气与灼烧炉鼓风机17来的空气、燃料气在灼烧炉15内，尾气中的单质S、H2S等完全氧化为SO2，出尾气-烟气换热器260℃左右的烟气再经脱盐水-烟气换热器18与界区来的脱盐水换热降温后以140℃左右进入湿法脱硫单元。进入湿法脱硫单元的尾气中的SO2与吸收剂反应后的净烟气经过除雾器除去水滴后，经烟囱排入大气，排烟中SO2含量＜100mg/Nm3，满足最新环保要求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于二硫化碳生产工艺的硫回收装置，其特征在于，包括供H2S酸气和空气燃烧的酸气燃烧炉，所述酸气燃烧炉上设有高温掺合阀且酸气燃烧炉的过程气出口经蒸汽发生器连接一级硫冷器，一级硫冷器的过程气出口通过高温掺合阀连接一级克劳斯反应器，所述一级克劳斯反应器的过程气出口与二级硫冷器连接，二级硫冷器的过程气出口连接一级再热器，所述一级再热器出口连接二级克劳斯反应器，二级克劳斯反应器的过程气出口连接三级硫冷器，三级硫冷器过程气出口通过空气过程气混合器与二级再热器连接，二级再热器的过程气出气口连接选择性氧化反应器，选择性氧化反应器的出气口连接四级硫冷器，所述四级硫冷器过程气出口连接捕硫器，所述捕硫器的尾气出口连接尾气处理***；
所述尾气处理***包括烟气-尾气换热器，灼烧炉，灼烧炉蒸汽发生器，脱盐水-烟气换热器，所述捕硫器的尾气出口与烟气-尾气换热器连接，烟气-尾气换热器的尾气出口连接灼烧炉，所述灼烧炉的烟气出口经过蒸汽发生器与烟气-尾气换热器连接，烟气-尾气换热器的烟气出口连接脱盐水-烟气换热器。
2.根据权利要求1所述的一种用于二硫化碳生产工艺的硫回收装置，其特征在于，所述一级硫冷器、二级硫冷器、三级硫冷器、四级硫冷器、捕硫器的液硫出口均通过液硫封连接液硫池，供二硫化碳生产单元使用。
3.根据权利要求1所述的一种用于二硫化碳生产工艺的硫回收装置，其特征在于，所述二级硫冷器、三级硫冷器为同一硫冷器。
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| CN115259102A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-01 | 成都铭炬环保工程技术有限公司 | 一种烟气分流制二氧化硫浓烟气和硅酸盐熟料的工艺和设备 |
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