CN210710748U - 一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，包括液硫池(1)、液硫脱气泵(2)、空气‑液硫换热器(3)、抽空器(4)、混合元件(5)、液硫脱气塔(6)。与现有技术相比，本实用新型采用液硫池抽气和液硫脱气二合一形式，不仅解决了喷射器采用蒸汽作动力引起制硫炉炉温下降问题，还充分利用液硫池废气作为液硫脱气塔气提气及一部分制硫炉供风，降低制硫炉鼓风机负荷，另在不消耗催化剂的前提下，通过在液硫脱气塔外设置混合元件，在液硫脱气塔内设置导流筒、环形分布器，有效延长了液硫在液硫脱气塔内的停留时间，大大强化了气液传质效果，保证了液硫脱气效果10ppm。同时采用液硫与空气换热，简化了流程，也节省了投资与能耗。

Description

一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置

技术领域

本实用新型涉及石油炼制及石油化工行业技术领域，具体涉及一种新型液硫池抽气与液硫脱气组合装置。

背景技术

在国内外的石油化工及化工行业的硫磺回收装置中，一般均设置地下液硫池，用于接收及存储液硫。由于液硫中溶解的H₂S会对储存、成型和运输造成各种危害，如成型过程中释放的H₂S进入大气会造成环境污染；含H₂S的固体硫磺强度较差，会增加运输中的损耗；含H₂S的液硫易引起管道和设备腐蚀；含H₂S的液硫在输送过程中易引起H₂S结聚，当达到H₂S的***极限时(空气中含3.4％H₂S)，易引起***。因此无论液硫是以固硫还是液硫形式出厂，均需进行脱气。

目前常见的液硫脱气方法主要有循环脱气工艺、催化气提脱气工艺及鼓泡脱气工艺。循环脱气工艺一般需加入NH₃及其衍生物等作为催化剂方能达到国内液硫产品中H₂S含量15ppm内要求，不仅增加催化剂消耗，且催化剂的引入会导致产品发脆及生成固体沉淀物等，副作用明显；催化气提脱气工艺是通过设置一台装填有催化剂的填料塔，一定压力的空气与液硫均从塔底部进入，溶解在液硫中的H₂S_X分解为H₂S并逸出，在催化剂的作用下，部分转化为单质硫。由于引入催化剂，会增加操作成本，且液硫与空气均自下而上同向流动传质效果有限；鼓泡脱气法不使用催化剂，将空气或其它气体鼓入液硫池或卧式罐或立式塔，考虑低温(149℃以下)有利于H₂S_X分解一般会设置液硫冷却器，考虑气提气温度低于硫凝固温度易堵塞一般会设置气体预热器，此外，为增强脱气效果一般还会考虑设置入口气体分布器、筛板等手段强化气液传质，投资与能耗高、传质效果一般。

经脱气后液硫在液硫池内储存过程中，仍会释放出含H₂S、H₂S_X气体,该液硫池废气现大多采用1.0MPaG蒸汽作为喷射器的动力源抽送至尾气焚烧炉/制硫炉，由于尾气焚烧炉焚烧后会增加烟气中SO₂含量，多数企业已陆续改至制硫炉回用，提高总硫回收率的同时降低尾气中SO₂含量，但受喷射器结构设计及性能好坏影响，实际消耗动力蒸汽量往往较大，蒸汽量过大对降低制硫炉炉温作用非常明显，但是降低蒸汽用量又导致无法将液硫池废气抽送至制硫炉，液硫池烟囱冒含H₂S气体，现场异味大，严重威胁操作人员身体健康等问题。

中国专利CN103112831B公开了一种液硫脱气装置及方法，包括与液硫管道相连通的液硫池，该液硫池内设有能将液硫内硫化氢气提出来的气提设备，所述液硫池的上部设有将气提出的硫化氢和液硫池内其它气体一起抽出所述液硫池的抽气设备，所述的液硫池包括气提池和成品池，所述气提池和成品池之间设有溢流坝；所述的液硫管道连通所述的气提池；液硫泵的吸入口连接所述成品池的底部；所述抽气设备的出口连接吸收塔的物料入口；所述吸收塔的顶部设有废气排出口，所述吸收塔的上部设有吸收液入口，设置在所述吸收塔底部的液体出口连接主管道，所述主管道上设有将所述吸收塔内液体抽出并加压输送的加压泵。该专利存在以下几个方面的问题，①液硫池内设置鼓泡器，易腐蚀，出现问题无法检修；②采用蒸汽作为气提气源，操作能耗增加，同时气提后的混合气体经吸收塔急冷、吸收后由于蒸汽冷凝会不断稀释吸收液，降低有效浓度；③需设置吸收、再生***，增加设备投资及操作费用，还需投入氨液或胺液，会增加溶剂消耗；④气提后混合气体中含有空气，如吸收液采用胺液，还会引起胺液氧化变质；⑤气提后混合气体中含有硫蒸气，经吸收塔冷却后会产生固体硫颗粒，存在吸收塔底泵及塔内塔板堵塞风险。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型结构的液硫池抽气与液硫脱气组合装置，将液硫池抽气与液硫脱气整体考虑，设计合理，能够解决喷射器采用蒸汽作动力引起制硫炉炉温下降问题，还充分利用液硫池废气作为液硫脱气塔气提气及一部分制硫炉供风，降低制硫炉鼓风机负荷；另在不消耗催化剂的前提下，通过在液硫脱气塔外设置混合元件，在液硫脱气塔内设置导流筒、环形气体分布器，有效延长了液硫在液硫脱气塔内的停留时间，大大强化了气液传质效果，保证了液硫脱气效果10ppm。同时采用液硫与空气换热，简化了流程，也节省了投资与能耗。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，包括液硫池、液硫脱气泵、空气-液硫换热器、抽空器、混合元件、液硫脱气塔，

所述空气-液硫换热器的热侧入口端与所述液硫脱气泵的液体出口端相连通，热侧出口端通过阀门分别与所述液硫池及所述混合元件相连通，冷侧入口端通过阀门与工厂风相连通，冷侧出口端与所述抽空器动力介质入口端相连通，

所述抽空器的介质入口端还与所述液硫池的气体出口端相连通，气体出口端通过阀门分别与所述液硫脱气塔底部的气体入口端及顶部的气体出口管线相连通，

所述混合元件的入口端通过阀门还与工厂风相连通，出口端与所述液硫脱气塔的液硫入口端相连通，

所述液硫脱气塔的顶部气体出口端还与制硫炉燃烧器空气管线相连通，所述液硫脱气塔的液硫出口端与液硫封罐相连通，所述液硫封罐的液硫出口端与所述液硫池相连通。

液硫池的抽气和液硫脱气采用二合一形式，不仅解决了喷射器采用蒸汽作动力引起制硫炉炉温下降问题，还充分利用液硫池废气作为液硫脱气塔气提气及一部分制硫炉供风，降低制硫炉鼓风机负荷。

在液硫池上设有通气管使大气由通气管进入液硫池的气相空间，采用工厂风替代蒸汽作动力。所述的液硫池上设有液硫泵，将液硫封罐出口端返回液硫池的液硫加压送至液硫成型包装***或直接装车出厂。

所述液硫脱气塔的液硫入口端位于液硫脱气塔的上部，气体入口端位于液硫脱气塔的下部。

所述液硫脱气塔的气体入口端的气体入口为夹套口。

所述液硫脱气塔内设有环形气体分布器。

所述液硫脱气塔内设有中央导流筒。

所述空气-液硫换热器的热侧出口端设有液硫返液硫池线。

所述抽空器的出口端设有液硫脱气塔跨线。

所述抽空器为蒸汽夹套式抽空器。

所述混合元件为蒸汽夹套式混合元件，将工厂风与液硫进行二次混合。

液硫冷却采用工厂风作为冷却介质，工厂风加热采用液硫作为加热介质。

采用本实用新型装置对液硫池抽气及液硫脱气的工艺过程为：

(a)工厂风分为两路，一路至混合元件与液硫进行二次混合，另一路至空气-液硫换热器被加热后进入抽空器，将液硫池内废气抽出送至液硫脱气塔。

(b)抽空器出口的气体从液硫脱气塔下部进入。

(c)液硫池内的液硫经液硫脱气泵加压后，经空气-液硫换热器被冷却，进入混合元件。

(d)混合元件出口的液硫从液硫脱气塔上部进入。

(e)液硫脱气塔内中央设置有中央导流筒，将液硫脱气塔分为上升区(导流筒内)和下降区(导流筒外)，在上升区的下部安装了环形气体分布器，自抽空器出口端来气体经环形空气分布器后进入上升区，通过气液混合物的湍流作用而使气泡分割细碎，与导流筒内的液硫密切接触，供给溶解氧，由于导流筒内形成的气液混合物密度降低，加上抽空器提供的动能，下降区的液硫自塔底进入上升区，到达塔上部后，液硫从导流筒顶由内向外流动，导流筒外的液硫因气含率小，密度增大，下降至塔底后再次进入导流筒内，形成循环流动，延长了液硫在塔内的停留时间，从而强化了气液传质。液硫中H₂S_X分解为H₂S并逸出转化单质硫，最终在液硫脱气塔顶部进行气液分离，废气自塔顶排出至制硫炉燃烧器，脱气后合格液硫经液硫封罐返回液硫池。

(f)经过空气-液硫换热器换热后的气体及下游所有气体管线均采用夹套管，采用0.3～0.45MPaG蒸汽加热，防止硫蒸气冷凝、凝固。

上述工艺步骤中的工厂风一般自***来，压力0.5～0.75MPaG，液硫池废气不采用蒸汽作动力，而采用工厂风，对制硫炉炉温没有影响。通过在液硫脱气塔外设置混合元件，在液硫脱气塔内设置导流筒、环形分布器，有效延长了液硫在液硫脱气塔内的停留时间，大大强化了气液传质效果，保证了液硫脱气效果10ppm。同时采用液硫与空气换热，简化了流程，也节省了投资与能耗。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的设计合理，采用工厂风替代蒸汽用作液硫池废气动力源，解决了蒸汽进入酸性气燃烧炉引起的炉温降低及后续一系列生产问题，为装置低负荷及冬季安全、平稳、长周期运行创造了有利条件，为减轻液硫池现场异味、改善操作人员现场操作环境做出了贡献，收获环保效益的同时节省蒸汽消耗，降低了装置能耗。

2、本实用新型液硫通过工厂风冷却，降低装置能耗的同时减少一台换热设备，流程简化，也节省了投资与占地。

3、本实用新型液硫脱气塔通过设置导流筒及环形气体分布器，延长了液硫停留时间，不消耗催化剂前提下强化了气液传质效果，保证液硫脱气效果10ppm，结构简单，可实施性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1为液硫池；2为液硫脱气泵；3为空气-液硫换热器；4为抽空器；5为混合元件；6为液硫脱气塔；61为中央导流筒；62为环形气体分布器；7为液硫封罐；8为液硫泵；9为通气管；10为第一阀门；11为第二阀门；12为第三阀门；13为第四阀门；14为第五阀门；15为第六阀门。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例

一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其结构如图1所示，主要包括液硫池1、液硫脱气泵2、空气-液硫换热器3、抽空器4、混合元件5、液硫脱气塔6等组件。空气-液硫换热器3的热侧入口端与液硫脱气泵2的液体出口端相连通，空气-液硫换热器3的热侧出口端通过第四阀门13和第三阀门12分别与液硫池1以及混合元件5相连通，空气-液硫换热器3的冷侧入口端通过第一阀门10与工厂风相连通，空气-液硫换热器3的冷侧出口端与抽空器4动力介质入口端相连通，抽空器4的介质入口端还与液硫池1的气体出口端相连通，抽空器4的气体出口端分别通过第六阀门15和第五阀门14与液硫脱气塔6底部的气体入口端以及液硫脱气塔6顶部的气体出口管线相连通，混合元件5入口端通过第二阀门11还与工厂风相连通，混合元件5的出口端与液硫脱气塔6的液硫入口端相连通，液硫脱气塔6顶部气体出口端还与制硫炉燃烧器空气管线相连通，液硫脱气塔6液硫出口端与液硫封罐7相连通，液硫封罐7的液硫出口端与液硫池1相连通。

在液硫池1上设有通气管9使大气由通气管进入液硫池的气相空间，采用工厂风替代蒸汽作动力。并且在液硫池1上还设有液硫泵8，将液硫封罐7出口端返回液硫池1的液硫加压送至液硫成型包装***或直接装车出厂。

在空气-液硫换热器3的热侧出口端设有液硫返液硫池线，抽空器4可以采用蒸汽夹套式抽空器，在抽空器4的出口端设有液硫脱气塔跨线。使用的混合元件5为蒸汽夹套式混合元件，将工厂风与液硫进行二次混合。

液硫脱气塔6内中央设置有中央导流筒61，将液硫脱气塔6分为上升区(导流筒内)和下降区(导流筒外)，在上升区的下部安装了环形气体分布器62，自抽空器出口端来气体经环形空气分布器后进入上升区，通过气液混合物的湍流作用而使气泡分割细碎，与中央导流筒61内的液硫密切接触，供给溶解氧，由于中央导流筒61内形成的气液混合物密度降低，加上抽空器提供的动能，下降区的液硫自塔底进入上升区，到达塔上部后，液硫从导流筒顶由内向外流动，导流筒外的液硫因气含率小，密度增大，下降至塔底后再次进入导流筒内，形成循环流动，延长了液硫在塔内的停留时间，从而强化了气液传质。液硫中H₂S_X分解为H₂S并逸出转化单质硫，最终在液硫脱气塔顶部进行气液分离，废气自塔顶排出至制硫炉燃烧器，脱气后合格液硫经液硫封罐返回液硫池。

具体在使用时，工厂风经空气-液硫换热器3被加热至130～140℃进入抽空器4，液硫池1的废气经抽空器4加压送入液硫脱气塔6内设置的环形气体分布器62，分布器喷出的高速气体对液硫产生强力搅拌作用，迫使液硫内H₂S_X分解为H₂S进入气相空间，同时H₂S被氧化为单质硫，液硫从导流筒顶由内向外流动，导流筒外的液硫因气含率小，密度增大，下降至塔底后再次进入导流筒内，形成循环流动，延长了液硫在塔内的停留时间，从而强化了气液传质，最终在液硫脱气塔6顶部进行气液分离，废气自塔顶排出至制硫炉燃烧器，脱气后合格液硫经液硫封罐7返回液硫池1。

液硫经液硫脱气泵2加压后送至空气-液硫换热器3被冷却至130～149℃，然后经混合元件5与一部分工厂风混合后进入液硫脱气塔6上部导流筒外。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语、“顶部”、“底部”、“上方”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，该组合装置包括液硫池(1)、液硫脱气泵(2)、空气-液硫换热器(3)、抽空器(4)、混合元件(5)、液硫脱气塔(6)，

所述空气-液硫换热器(3)的热侧入口端与所述液硫脱气泵(2)的液体出口端相连通，热侧出口端通过阀门分别与所述液硫池(1)及所述混合元件(5)相连通，冷侧入口端通过阀门与工厂风相连通，冷侧出口端与所述抽空器(4)动力介质入口端相连通，

所述抽空器(4)的介质入口端还与所述液硫池(1)的气体出口端相连通，气体出口端通过阀门分别与所述液硫脱气塔(6)底部的气体入口端及顶部的气体出口管线相连通，

所述混合元件(5)的入口端通过阀门还与工厂风相连通，出口端与所述液硫脱气塔(6)的液硫入口端相连通，

所述液硫脱气塔(6)的顶部气体出口端还与制硫炉燃烧器空气管线相连通，所述液硫脱气塔(6)的液硫出口端与液硫封罐相连通，所述液硫封罐的液硫出口端与所述液硫池(1)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，所述液硫池(1)上还设有通气管(9)及液硫泵(8)。

3.根据权利要求1所述的一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，所述液硫脱气塔(6)的液硫入口端位于液硫脱气塔(6)的上部，气体入口端位于液硫脱气塔(6)的下部。

4.根据权利要求3所述的一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，所述液硫脱气塔(6)的气体入口端的气体入口为夹套口。

5.根据权利要求1所述的一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，所述液硫脱气塔(6)内设有环形气体分布器(62)。

6.根据权利要求1所述的一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，所述液硫脱气塔(6)内设有中央导流筒(61)。

7.根据权利要求1所述的一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，所述空气-液硫换热器(3)的热侧出口端设有液硫返液硫池线。

8.根据权利要求1所述的一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，所述抽空器(4)的出口端设有液硫脱气塔跨线。

9.根据权利要求1或8所述的一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，所述抽空器(4)为蒸汽夹套式抽空器。

10.根据权利要求1所述的一种液硫池抽气与液硫脱气组合装置，其特征在于，所述混合元件(5)为蒸汽夹套式混合元件。

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