硫铁矿沸腾炉掺烧硫化氢酸性气体的方法技术

本发明专利技术属于硫酸生产技术领域，提出了一种处理石化装置中Ｈ↓［２］Ｓ酸性气体的新方法。在原油精炼和合成氨生成过程中，通常会产生含Ｈ↓［２］Ｓ等硫化物的酸性气体。酸性气体中的Ｈ↓［２］Ｓ既是有毒气体又是有价值的化学物质，本发明专利技术利用硫铁矿制酸装置来处理Ｈ↓［２］Ｓ酸性气体，即将Ｈ↓［２］Ｓ酸性气体送到硫酸装置的沸腾炉内燃烧，燃烧产生的ＳＯ↓［２］去后系统制酸。此法投资省、工艺过程简单、运行费用低、产品效益好、有利于环保等，特别适用于有Ｈ↓［２］Ｓ酸性气体需要处理的石化企业。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
硫铁矿沸腾炉掺烧硫化氢酸性气体的方法
：本专利技术属于硫酸生产
，特别适用于用H2S酸性气体生产硫酸。
技术介绍
：通常情况下，处理H2S酸性气体的主要途径有两种：一种是制硫磺；另一种是制硫酸。目前石化装置中的H2S酸性气体多用于制硫磺，其中大多数工厂采用克劳斯法回收硫磺。然而，克劳斯装置建设投资和运行费用都很高，这大大提高了产品的生产成本，硫回收经济状况不理想，制硫装置普遍处于亏损状态。同时，目前装置中硫的转化率普遍不高，平均转化率约94％，这影响了硫的利用率。转化器的出口气体中尚含有硫化氢等有害成分，有些装置有尾气处理系统，而有些装置则没有，排放的有害气体对大气造成严重污染。而在硫酸生产方面，现在国际市场硫磺价格较低，很多硫酸厂用硫磺作为制酸原料，以硫磺为原料制硫酸的年生产能力逐年上升。对于硫回收装置来说，硫磺价格受到市场的冲击，而生产硫磺的代价又很高，用这么高代价生产出来的硫磺又用作生产硫酸，这样的生产路线在技术和经济上都是很不合理的。所以，从技术和经济上考虑，由于硫化氢可以直接制造硫酸，而不必将硫化氢制成硫磺然后再制硫酸，这样可以省去许多复杂的工艺过程，并生产出在工业上使用广泛的硫酸，从而使硫回收取得好的经济效益。因此，从经济和环保上考虑，对于一些硫回收装置，采用H2S直接制硫酸比制硫磺更合理。-->H2S制酸有不同的工艺路线，如H2S燃烧湿法冷凝成酸法等，但这些方法项目投资高，并且生产过程的操作比较困难，这就制约了H2S制酸工艺的应用和推广。
技术实现思路
：本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提出的一种简化处理工艺，降低项目投资和产品成本，提高H2S酸性气体硫回收的效益，更好地保护环境的硫铁矿沸腾炉掺烧H2S酸性气体的方法。本专利技术中，H2S酸性气体与硫铁矿同时作为制酸的原料，这样在生产硫酸的同时H2S酸性气体也得到了利用和处理，即用硫铁矿制酸装置来处理H2S酸性气体。本专利技术是这样来实现的：H2S酸性气体被直接引入硫酸生产装置的沸腾炉内，在沸腾炉内与硫铁矿一同燃烧，产生的含SO2炉气去后系统制酸。从整个工艺过程看，本项专利技术只涉及到沸腾炉的改造与操作，而后系统与普通硫铁矿制酸过程基本相同。在处理H2S酸性气体的工艺中，沸腾炉既作为H2S又作为硫铁矿的燃烧炉。在沸腾炉结构改造方面，和燃烧硫铁矿相比炉内增加了H2S进气装置。沸腾炉的换热面积和炉气停留时间需根据H2S酸性气体量进行核算。空气仍然由炉底进入，H2S酸性气体通过H2S进气管由沸腾层或沸腾炉上部扩大层进入炉膛内。H2S进气管和管上开孔数量由酸性气体量决定，进气管在沸腾炉内水平布置，管上开孔位置、大小及数量需保证H2S酸性气体均匀地进入沸腾炉。在沸腾炉的操作方面。先将硫铁矿的焙烧调至正常，在正常的沸腾炉操作状态下，酸性气体开始进入沸腾炉，酸性气体中的H2S与炉气中的O2产生反应，生成SO2和H2O，在此过程中通过增减加矿量来调节出口炉气中-->的氧量，保证H2S和硫铁矿在炉内充分燃烧，同时控制升华硫和SO3的产生。这种处理酸性气体的方法有这样的特点，适合于处理酸性气体气浓气量不稳定的情况。在许多场合下，石化装置副产的H2S酸性的气体气浓气量是不稳定的，这给生产操作带来困难。如果用沸腾炉来处理H2S酸性气体，可以比较有效的解决这个问题。在沸腾炉掺烧H2S的情况下，由于炉内有硫铁矿和H2S两种介质在燃烧，同样需要消耗空气中的氧，因此，当H2S酸性气体产生波动时，炉气中的氧量会发生变化，此时可以通过增减加矿量来调节炉气中的氧含量。在具体操作过程中，氧含量可由安装在炉气出口的氧表显示，并可通过氧表控制加料机的转速及加料量。当H2S燃烧耗氧量增加时，硫铁矿的入炉量就减少；反之，耗氧量减少，则增加硫铁矿量。具体实施方式：实施例沸腾炉模拟试验装置。炉子直径100mm，扩大层直径200mm，炉体高2.9m，沸腾层操作气速约1.24m/s，炉气在炉膛内停留时间6.4s。当进行掺烧试验时，由H2S酸性气体进口通入一定量的H2S与CO2混合气体，其中H2S含量约33.3％，CO2约66.7％；H2S的掺烧比例从10％～100％(按酸性气体中的硫占原料总硫的百分比计)；H2S酸性气体量占空气量的1.25％～10％；出口炉气的氧浓度为0.3％～8.0％。试验证明，在正常的操作状况下，沸腾炉出口检不出H2S，H2S酸性气体可以在沸腾炉内完全燃烧，炉气成分符合制酸要求。同时，H2S酸性气体的进入不会对沸腾燃烧产生不利影响，无爆炸等异常现象。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫铁矿沸腾炉掺烧硫化氢酸性气体的方法，Ｈ↓［２］Ｓ酸性气体被直接引入硫酸生产装置的沸腾炉内，在沸腾炉内与硫铁矿一同燃烧，产生的含ＳＯ↓［２］炉气去后系统制酸，其特征在于在沸腾炉内增加了Ｈ↓［２］Ｓ进气装置，沸腾炉的换热面积和炉气停留时间根据Ｈ↓［２］Ｓ酸性气体量进行核算，空气仍然由炉底进入，Ｈ↓［２］Ｓ酸性气体通过Ｈ↓［２］Ｓ进气管由沸腾层或沸腾炉上部扩大层进入炉膛内，Ｈ↓［２］Ｓ进气管和管上开孔数量由酸性气体量决定，进气管在沸腾炉内水平布置，管上开孔位置、大小及数量需保证Ｈ↓［２］Ｓ酸性气体均匀地进入沸腾炉。

【技术特征摘要】
1、一种硫铁矿沸腾炉掺烧硫化氢酸性气体的方法，H2S酸性气体被直接引入硫酸生产装置的沸腾炉内，在沸腾炉内与硫铁矿一同燃烧，产生的含SO2炉气去后系统制酸，其特征在于在沸腾炉内增加了H2S进气装置，沸腾炉的换热面积和炉气停留时间根据H2S酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡斋如，高晓玲，郝德山，王明权，丁健华，
申请(专利权)人：南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]