提高硫磺回收率的装置及其回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及提高硫磺回收率的装置及其回收方法，包括制硫过程尾气回收装置、变换气回收装置和循环系统，利用本发明专利技术的回收装置和方法可获得接近100％的硫回收率，并且本发明专利技术工艺简单，投资和运行成本低，适于工业规模应用。

Device for increasing sulfur recovery rate and recovery method thereof

The present invention relates to a device for improving the sulfur recovery rate and recovery methods, including sulfur production process of tail gas recovery device, gas recovery device and transform the circulatory system, recycling device and the method of the invention can obtain the sulfur recovery rate of nearly 100%, and the present invention has the advantages of simple process, low investment and operation cost, suitable for industrial scale applications.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硫磺回收
，具体涉及通过低温甲醇洗酸性气回收硫磺从而提高硫磺回收装置总硫收率的方法。
技术介绍
克劳斯硫回收装置的原料主要来自低温甲醇洗单元的含H2S的酸性气体，现有技术中硫回收率最高只有97％，排放尾气中H2S含量浓度高，常规克劳斯尾气中各种形式的硫及其硫化物经过加氢还原为H2S后再进行吸收，经燃烧后排放，这种方法的总硫收率较高，但是该工艺流程复杂、建设投资是常规克劳斯的两倍、运行费用和能耗高，且尾气排放指标(硫含量)已不能满足环境敏感地区的环保要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是要提供一种能够提高硫磺回收装置总硫收率的方法及装置，实现上述目的的技术方案如下：提高硫磺回收率的装置，包括制硫过程尾气回收装置、变换气回收装置和循环系统，所述制硫过程回收装置包括克劳斯反应炉、克劳斯转化器、克劳斯尾气加氢还原系统、冷却系统，克劳斯反应炉和克劳斯转化器共同连通有回收系统，其中克劳斯转化器分别与克劳斯反应炉和克劳斯尾气加氢还原系统连通，制硫过程酸性气在克劳斯反应炉内进行克劳斯高温热反应，使酸性气中的部分H2S反应生成单质硫和SO2，单质硫通过回收系统被回收，克劳斯高温热反应结束后产生的气体进入克劳斯转化器内进行两级克劳斯催化反应，使气体中的H2S全部转化为单质硫，单质硫通过回收系统被回收，催化反应后产生的尾气主要成分为SO2和H2S，SO2进入克劳斯尾气加氢还原系统进行加氢还原，使尾气中的SO2大体全部加氢还原为H2S，加氢还原系统与冷却系统连通，加氢还原后的H2S气体进入冷却系统进行冷却、降温，降温后的H2S尾气进入换热器内，通过与低温甲醇水凝液换热继续降温，降温后的尾气进入氮气气提塔内，氮气气提塔内具有氮气，氮气气提塔与甲醇再生塔连通，H2S尾气与气提氮气一起从氮气气提塔逸出进入硫化氢浓缩塔内；所述变换气回收装置包括变换气氨洗塔、变换气甲醇洗涤塔、冷量回收系统，其中硫化氢浓缩塔分别与变换气甲醇洗涤塔、氮气气提塔、冷量回收系统连通，变换气氨洗塔与变换气甲醇洗涤塔连通；其中，变换气氨洗塔内具有高压锅炉水和低温甲醇，变换气进入变换气氨洗塔内利用高压锅炉水和低温甲醇脱除变换气中残留的氨(甲醇与水互溶，氨同时溶解于甲醇和水中)，脱氨后的变换气进入变换气甲醇洗涤塔内，变换气甲醇洗涤塔内具有低温甲醇，变换气中的杂质和H2S溶解在低温甲醇中形成富甲醇，并且溶解杂质和H2S的富甲醇流入硫化氢浓缩塔内，氮气气提塔内的H2S尾气和氮气流入硫化氢浓缩塔，利用H2S尾气和氮气气提富甲醇，使富甲醇中溶解的CO2气提解吸，同时H2S尾气中的H2S溶解在富甲醇中，达到H2S被浓缩的目的。所述循环系统包括甲醇再生塔，分液罐、热源装置，其中，制硫过程尾气回收装置中浓缩H2S的甲醇和/或变换气回收装置中的浓缩H2S的甲醇进入甲醇再生塔，在热源装置提供热源条件下再生，甲醇中所溶解的酸性气体全部解析出来，解吸出来的酸性气体经过冷却进入分液罐，在分液罐内进行气、液分离，分离出的酸性气体送至制硫过程尾气回收系统，而甲醇再生塔的贫甲醇经过换热降温后送至变换器甲醇洗涤塔循环使用。回收的时候变换气硫回收步骤如下：(a)首先变换气进入变换气氨洗塔，利用变换气氨洗塔内的高压锅炉水及甲醇脱除变换气中残留的氨；(b)脱氨后的变换气进入变换气甲醇洗涤塔内，变换气中的H2S和其余的酸性气体溶解在低温甲醇中形成富甲醇，之后富甲醇流入硫化氢浓缩塔内，利用氮气气提塔内的H2S尾气和氮气气提富甲醇，使富甲醇中溶解的其余酸性气体气提解吸，同时H2S尾气中的H2S溶解在富甲醇中，达到H2S被浓缩的目的，解吸出来的CO2尾气通过冷量回收装置排出；(c)浓缩H2S的甲醇进入甲醇再生塔，浓缩了H2S的甲醇在热源装置提供热源条件下再生，溶解在甲醇中的酸性气体全部解吸出来，解吸出来的酸性气体进行冷却；(d)冷却后的酸性气体在分液罐中进行气、液分离，分离出的酸性气体送至制硫过程尾气回收系统；甲醇再生塔底的贫甲醇经过换热降温后流至变换气甲醇洗涤塔内循环使用。本专利技术中进入甲醇再生塔的富甲醇中，既吸收了变换气中的硫化物，也吸收了制硫尾气中的H2S，再生出的含H2S酸性气是克劳斯硫磺回收装置的原料，即制硫尾气中的H2S又返回到克劳斯硫磺装置处理，形成闭环循环，仅排放废气中的1.0ppmv H2S从系统溢出，其余含H2S酸性气均以硫磺的形式被回收。本专利技术所公开的方法可获得接近100％的硫回收率，并且本专利技术工艺简单，投资和运行成本低，适于工业规模应用。附图说明图1为本专利技术示意图具体实施方式下面结合附图对本专利技术做详细的说明。首先介绍提高硫磺回收率的装置，本装置属于回收装置。提高硫磺回收率的装置包括制硫过程尾气回收装置、变换气回收装置和循环系统，本专利技术将制硫过程中尾气回收装置和变换气回收装置安装在一起，并且回收过程中余留的产品通过循环系统进行反复利用，节约成本的同时还提高了回收的效率。制硫过程回收装置包括克劳斯反应炉1、克劳斯转化器、克劳斯尾气加氢还原系统、冷却系统，克劳斯反应炉1和克劳斯转化器共同连通有回收系统，回收系统包括硫磺回收系统和水蒸气或热量等回收系统，这几个回收系统可以分开。其中克劳斯转化器分别与克劳斯反应炉1和克劳斯尾气加氢还原系统连通，制硫过程酸性气在克劳斯反应炉1内进行克劳斯高温热反应，反应温度控制在1000～1300℃之间，克劳斯高温热反应的目的是使酸性气中的部分H2S反应生成单质硫和SO2，在克劳斯高温热反应的过程中需要空气或氧气，空气或氧气可以跟随制硫酸性气一起进入克劳斯反应炉1内，或者克劳斯反应炉1通过其余的管道引进空气或氧气。在克劳斯高温热反应的过程中会产生热量和低压水蒸气2，热量可以通过热量回收系统进行回收利用，而副产低压蒸汽可以通过蒸汽回收系统进行回收，也可以直接排出。单质硫通过硫磺回收系统被回收。由于酸性气中的H2S不会一次反应就全部转换成单质硫和SO2，因此还需要将酸性气中剩余的H2S或过程气中的H2S通过管道再一次送入克劳斯转化器3内进行两级克劳斯催化反应，克劳斯反应炉1和克劳斯转化器3之间的管道上安装再热器A，尾气进入克劳斯转化器3时，可以通过再热器A进行加热。其中一级催化反应温度控制在300～340℃之间，二级催化反应控制在220～260℃之间，催化反应使过程气中的H2S基本全部转化为单质硫，单质硫通过回收系统被回收。在催化反应的过程中也会产生热量和低压水蒸气，热量可以通过热量回收系统进行回收利用，而副产低压蒸汽可以通过蒸汽回收系统进行回收，也可以直接排出。此时，催化反应后产生的尾气主要成分为SO2和H2S(当然尾气中还会有一些杂质成分，杂质包括CO2、COS、CS2等成分，杂质在尾气中的含量已经相当小)，SO2和杂质成分通过管道进入克劳斯尾气加氢还原系统4进行加氢还原，使尾气中的SO2基本全部加氢还原为H2S，加氢还原的反应温度控制在320～340℃之间，加氢还原后的尾气成分主要是H2S，尾气还包括CO2等杂质。加氢还原系统4与冷却系统连通，加氢还原后的H2S气体和杂质进入冷却系统进行冷却、降温，冷却系统可以是冷却器B，降温后的尾气经气体压缩机M压缩至0.2～0.3MPa，使尾气压力升高，再经过另一个冷却器B进行冷却降温，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
提高硫磺回收率的装置，包括制硫过程尾气回收装置、变换气回收装置和循环系统，所述制硫过程回收装置包括克劳斯反应炉、克劳斯转化器、克劳斯尾气加氢还原系统、冷却系统，克劳斯反应炉和克劳斯转化器共同连通有回收系统，其中克劳斯转化器分别与克劳斯反应炉和克劳斯尾气加氢还原系统连通，制硫过程中产生的酸性气在克劳斯反应炉内进行克劳斯高温热反应，使酸性气中的部分H2S反应生成单质硫和SO2，单质硫通过回收系统被回收，克劳斯高温热反应结束后产生的气体进入克劳斯转化器内进行两级克劳斯催化反应，使气体中的H2S全部转化为单质硫，单质硫通过回收系统被回收，催化反应后产生的气体主要成分为SO2和H2S，SO2和H2S进入克劳斯尾气加氢还原系统进行加氢还原，使气体中的SO2大体全部加氢还原为H2S，加氢还原系统与冷却系统连通，加氢还原后的H2S气体进入冷却系统进行冷却、降温，降温后的H2S气体进入换热器内，通过与低温甲醇水凝液换热继续降温，降温后的尾气进入氮气气提塔内，氮气气提塔内具有氮气，氮气气提塔与甲醇再生塔连通，H2S尾气与气提氮气一起从氮气气提塔逸出进入硫化氢浓缩塔内；其特征在于：所述变换气回收装置包括变换气氨洗塔、变换气甲醇洗涤塔、冷量回收系统，其中硫化氢浓缩塔分别与变换气甲醇洗涤塔、氮气气提塔、冷量回收系统连通，变换气氨洗塔与变换气甲醇洗涤塔连通；其中，变换气氨洗塔内具有高压锅炉水和低温甲醇，变换气进入变换气氨洗塔内利用高压锅炉水和低温甲醇脱除变换气中残留的氨，脱氨后的变换气进入变换气甲醇洗涤塔内，变换气甲醇洗涤塔内具有低温甲醇，变换气中的杂质和H2S溶解在低温甲醇中形成富甲醇，并且溶解杂质和H2S的富甲醇流入硫化氢浓缩塔内，氮气气提塔内的H2S尾气和氮气流入硫化氢浓缩塔，利用H2S尾气和氮气气提富甲醇，使富甲醇中溶解的CO2气提解吸，同时H2S尾气中的H2S溶解在富甲醇中，达到H2S被浓缩的目的；所述循环系统包括甲醇再生塔，分液罐、热源装置，其中，制硫过程尾气回收装置中浓缩H2S的甲醇和/或变换气回收装置中的浓缩H2S的甲醇进入甲醇再生塔，在热源装置提供热源条件下再生，甲醇中所溶解的酸性气体全部解析出来，解吸出来的酸性气体经过冷却进入分液罐，在分液罐内进行气、液分离，分离出的酸性气体送至制硫过程尾气回收系统，而甲醇再生塔的贫甲醇经过换热降温后送至变换器甲醇洗涤塔循环使用。...

【技术特征摘要】
1.提高硫磺回收率的装置，包括制硫过程尾气回收装置、变换气回收装置和循环系统，所述制硫过程回收装置包括克劳斯反应炉、克劳斯转化器、克劳斯尾气加氢还原系统、冷却系统，克劳斯反应炉和克劳斯转化器共同连通有回收系统，其中克劳斯转化器分别与克劳斯反应炉和克劳斯尾气加氢还原系统连通，制硫过程中产生的酸性气在克劳斯反应炉内进行克劳斯高温热反应，使酸性气中的部分H2S反应生成单质硫和SO2，单质硫通过回收系统被回收，克劳斯高温热反应结束后产生的气体进入克劳斯转化器内进行两级克劳斯催化反应，使气体中的H2S全部转化为单质硫，单质硫通过回收系统被回收，催化反应后产生的气体主要成分为SO2和H2S，SO2和H2S进入克劳斯尾气加氢还原系统进行加氢还原，使气体中的SO2大体全部加氢还原为H2S，加氢还原系统与冷却系统连通，加氢还原后的H2S气体进入冷却系统进行冷却、降温，降温后的H2S气体进入换热器内，通过与低温甲醇水凝液换热继续降温，降温后的尾气进入氮气气提塔内，氮气气提塔内具有氮气，氮气气提塔与甲醇再生塔连通，H2S尾气与气提氮气一起从氮气气提塔逸出进入硫化氢浓缩塔内；其特征在于：所述变换气回收装置包括变换气氨洗塔、变换气甲醇洗涤塔、冷量回收系统，其中硫化氢浓缩塔分别与变换气甲醇洗涤塔、氮气气提塔、冷量回收系统连通，变换气氨洗塔与变换气甲醇洗涤塔连通；其中，变换气氨洗塔内具有高压锅炉水和低温甲醇，变换气进入变换气氨洗塔内利用高压锅炉水和低温甲醇脱除变换气中残留的氨，脱氨后的变换气进入变换气甲醇洗涤塔内，变换气甲醇洗涤塔内具有低温甲醇，变换气中的杂质和H2S溶解在低温甲醇中形成富甲醇，并且溶解杂质和H2S的富甲醇流入硫化氢浓缩塔内，氮气气提塔内的H2S尾气和氮气流入硫化氢浓缩塔，利用H2S尾气和氮气气提富甲醇，使富甲醇中溶解的CO2气提解吸，同时H2S尾气中的H2S溶解在富甲醇中，达到H2S被浓缩的目的；所述循环系统包括甲醇再生塔，分液罐、热源装置，其中，制硫过程尾气回收装置中浓缩H2S的甲醇和/或变换气回收装置中的浓缩H2S的甲醇进入甲醇再生塔，在热源装置提供热源条件下再生，甲醇中所溶解的酸性气体全部解析出来，解吸出来的酸性气体经过冷却进入分液罐，在分液罐内进行气、液分离，分离出的酸性气体送至制硫过程尾气回收系统，而甲醇再生塔的贫甲醇经过换热降温后送至变换器甲醇洗涤塔循环使用。2.根据权利要求1所述的提高硫磺回收率的装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：范西四，孙波，袁洪娟，
申请(专利权)人：山东三维石化工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37