一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，属于克劳斯法回收硫磺技术领域。本发明专利技术通过设置三级反应器以及三级气气换热器，结合旁通调节阀和反应器温度变送器，高温酸气和低温酸气在系统中换热，回收硫磺，解决了酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，减少了高浓度酸气进入反应器，提高硫磺回收率，减少能耗，节约成本，硫回收率提高至96‑99%，高于常规克劳斯直流法硫回收率的94‑97%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种回收硫磺的方法，更具体地说，本专利技术涉及一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，属于克劳斯法回收硫磺

技术介绍
克劳斯法处理硫化氢酸气并回收硫磺是目前使用率最广，效率最高的工艺，H2S酸气经过缓冲后，在燃烧炉内，通过补充适量空气，使H2S在燃烧炉内不充分燃烧，H2S部分燃烧转化为SO2，调节空气进气量。燃烧炉中H2S和SO2比例为2:1，H2S与SO2反应在燃烧温度下发生氧化还原反应，可以得到气态单质硫（硫磺）。混合废气经过硫冷器，使气态单质硫冷却为液态硫，此时酸气包括H2S、SO2、COS、CS2、H2O及硫蒸汽等，经再热器或高温掺和阀后，酸气温度提高到克劳斯反应器所需温度，再经过低温克劳斯反应器，在催化剂的作用下，COS、CS2则与H2O发生水解反应，得到H2S，H2S和SO2再继续反应，反应后酸气经过硫冷器，进一步回收硫磺。酸气经过三级（两级）反应器后，尾气中仍然还有极少量H2S、SO2、COS、CS2、H2O及硫蒸汽等，经过捕硫器回收一定硫磺，再经过灼烧炉，充分燃烧成SO2后排放。——常规克劳斯工艺的硫磺回收率通常只能达到94-97%，其回收率受限有如下原因：1、由于热力学限制，硫的转化反应不可能完全，过程气仍然存有H2S、SO2，限制了硫的转化率。2、克劳斯反应要产生一定量的水汽，随着水汽的增加，相对降低了H2S和SO2的浓度，影响了克劳斯反应的平衡，阻碍硫的生成。3、由于酸气中CO2及烃类的存在，过程气会形成COS和CS2，必须使之发生水解反应，为此，反应器的温度必须控制在300-340℃，高温虽有利于水解，但不利于克劳斯反应的平衡，限制了硫的转化率。4、常规克劳斯工艺硫的转化率对空气和酸气的配比失常非常敏感，若不能保持H2S：SO2=2:1的最佳比例，将导致硫的转化率降低。现有技术中存在酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，常规的方法有再热器、电加热、高温掺和阀，都可以将硫冷器出口酸气温度升高达到反应器进气温度要求。但三者都有其缺点，再热器和高温掺和阀会引入高温高浓酸气，从而造成反应器负荷，导致硫回收率下降，而电加热的电耗成本较高。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术克劳斯法回收硫磺方法酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，提供一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，既能解决酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，还能够保证较高的硫回收率。为了实现上述专利技术目的，其具体的技术方案如下：一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，其特征在于：包括以下方法步骤：A、燃烧炉与余热锅炉连接，所述燃烧炉与第一气气换热器的高温酸气进口连接；所述余热锅炉与预硫冷器连接；所述燃烧炉中的高温酸气进入所述第一气气换热器，所述余热锅炉中的低温酸气通过所述预硫冷器进入所述第一气气换热器，所述第一气气换热器中两种酸气进行气气换热；B、所述第一气气换热器的低温酸气出口与一级反应器连接，换热后的低温酸气进入所述一级反应器，换热后的高温酸气回到所述预硫冷器；进出所述第一气气换热器的低温酸气和高温酸气分别使用旁通回路，并设置一级高温酸气旁通调节阀和一级低温酸气旁通调节阀，所述一级高温酸气旁通调节阀和一级低温酸气旁通调节阀的开度都由设置在所述一级反应器上的一级反应器温度变送器控制；C、所述一级反应器通过第二气气换热器与一级硫冷器连接；所述一级反应器后的高温酸气进入所述一级硫冷器回收硫磺，回收后的低温酸气进入所述第二气气换热器，与所述一级反应器进入所述第二气气换热器中的高温酸气换热；所述第二气气换热器的低温酸气出口与二级反应器连接，换热后的低温酸气进入所述二级反应器，换热后的高温酸气回到所述一级硫冷器；进出所述第二气气换热器的低温酸气和高温酸气分别使用旁通回路，并设置二级高温酸气旁通调节阀和二级低温酸气旁通调节阀，所述二级高温酸气旁通调节阀和二级低温酸气旁通调节阀的开度都由设置在所述二级反应器上的二级反应器温度变送器控制；D、所述二级反应器通过第三气气换热器与二级硫冷器连接；所述二级反应器后的高温酸气进入所述二级硫冷器回收硫磺，回收后的低温酸气进入所述第三气气换热器，与所述二级反应器进入所述第三气气换热器中的高温酸气换热；所述第三气气换热器的低温酸气出口与三级反应器连接，换热后的低温酸气进入所述三级反应器，换热后的高温酸气回到所述二级硫冷器；进出所述第三气气换热器的低温酸气和高温酸气分别使用旁通回路，并设置三级高温酸气旁通调节阀和三级低温酸气旁通调节阀，所述三级高温酸气旁通调节阀和三级低温酸气旁通调节阀的开度都由设置在所述三级反应器上的三级反应器温度变送器控制；E、所述三级反应器与三级硫冷器连接，反应后的低温酸气进入所述三级硫冷器回收硫磺。本专利技术在步骤A中，所述燃烧炉中的高温酸气的温度为1000-1200℃。本专利技术在步骤B中，所述余热锅炉中的低温酸气的温度为340-350℃，经过预硫冷器后低温酸气的温度为140-160℃。本专利技术在步骤C中，所述进入一级反应器的低温酸气的温度为280-310℃。本专利技术在步骤D中，所述进入二级反应器的低温酸气的温度为250-280℃。本专利技术在步骤E中，所述进入三级反应器的低温酸气的温度为180-200℃。本专利技术在步骤E中，所述三级硫冷器的低温酸气出口连接有捕硫器。本专利技术所述预硫冷器、一级硫冷器、二级硫冷器、三级硫冷器以及捕硫器通过管道与硫液收集槽连接，回收的硫磺进入所述硫液收集槽贮存。本专利技术所述的捕硫器还依次连接有灼烧炉和烟囱。本专利技术所述的燃烧炉通过一级高温掺合阀与所述一级反应器连接，通过二级高温掺合阀与所述二级反应器连接，通过三级高温掺合阀与所述三级反应器连接。本专利技术中的所有设备、装置和部件均可采用本领域的常规产品。本专利技术带来的有益技术效果：1、现有技术中再热器是引硫化氢酸气在天然气引火，与空气中氧气燃烧，放出的热量，燃烧后混合酸气与硫冷器酸气混合，以实现酸气温度的提升。因为在该处引入高浓度的酸气，增大反应器负荷，硫磺回收率降低。本专利技术与直流法中再热器相比，减少高浓度酸气进入反应器，提高硫磺回收率。2、现有技术中电加热工艺是使用电加热硫冷器酸气，以达到反应器温度要求。本专利技术与电加热相比，减少能耗，节约了成本。3、现有技术中高温掺合阀将硫冷器酸气和高温高浓酸气混合后，达到反应器温度需求后，输送至反应器内反应。本专利技术与高温掺和阀相比，减少高浓度酸气进入反应器，提高硫磺回收率。4、本专利技术硫回收率提高至96-99%，高于常规克劳斯直流法硫回收率的94-97%。附图说明图1为本专利技术方法采用的系统连接示意图。附图标记：1为燃烧炉、2为余热锅炉、3为第一气气换热器、4为预硫冷器、5为一级反应器、6为一级高温酸气旁通调节阀、7为一级低温酸气旁通调节阀、8为一级反应器温度变送器、9为第二气气换热器、10为一级硫冷器、11为二级反应器、12为二级高温酸气旁通调节阀、13为二级低温酸气旁通调节阀、14为二级反应器温度变送器、15为第三气气换热器、16为二级硫冷器、17为三级反应器、18为三级高温酸气旁通调节阀、19为三级低温酸气旁通调节阀、20为三级反应器温度变送器、21为三级硫冷器、22为捕硫器、23为硫液收集槽、24为灼烧炉、25为烟囱、26为一级高温掺合阀、27为二级高温掺合阀、28为三级高温掺合阀。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，其特征在于：包括以下方法步骤：A、燃烧炉与余热锅炉连接，所述燃烧炉与第一气气换热器的高温酸气进口连接；所述余热锅炉与预硫冷器连接；所述燃烧炉中的高温酸气进入所述第一气气换热器，所述余热锅炉中的低温酸气通过所述预硫冷器进入所述第一气气换热器，所述第一气气换热器中两种酸气进行气气换热；B、所述第一气气换热器的低温酸气出口与一级反应器连接，换热后的低温酸气进入所述一级反应器，换热后的高温酸气回到所述预硫冷器；进出所述第一气气换热器的低温酸气和高温酸气分别使用旁通回路，并设置一级高温酸气旁通调节阀和一级低温酸气旁通调节阀，所述一级高温酸气旁通调节阀和一级低温酸气旁通调节阀的开度都由设置在所述一级反应器上的一级反应器温度变送器控制；C、所述一级反应器通过第二气气换热器与一级硫冷器连接；所述一级反应器后的高温酸气进入所述一级硫冷器回收硫磺，回收后的低温酸气进入所述第二气气换热器，与所述一级反应器进入所述第二气气换热器中的高温酸气换热；所述第二气气换热器的低温酸气出口与二级反应器连接，换热后的低温酸气进入所述二级反应器，换热后的高温酸气回到所述一级硫冷器；进出所述第二气气换热器的低温酸气和高温酸气分别使用旁通回路，并设置二级高温酸气旁通调节阀和二级低温酸气旁通调节阀，所述二级高温酸气旁通调节阀和二级低温酸气旁通调节阀的开度都由设置在所述二级反应器上的二级反应器温度变送器控制；D、所述二级反应器通过第三气气换热器与二级硫冷器连接；所述二级反应器后的高温酸气进入所述二级硫冷器回收硫磺，回收后的低温酸气进入所述第三气气换热器，与所述二级反应器进入所述第三气气换热器中的高温酸气换热；所述第三气气换热器的低温酸气出口与三级反应器连接，换热后的低温酸气进入所述三级反应器，换热后的高温酸气回到所述二级硫冷器；进出所述第三气气换热器的低温酸气和高温酸气分别使用旁通回路，并设置三级高温酸气旁通调节阀和三级低温酸气旁通调节阀，所述三级高温酸气旁通调节阀和三级低温酸气旁通调节阀的开度都由设置在所述三级反应器上的三级反应器温度变送器控制；E、所述三级反应器与三级硫冷器连接，反应后的低温酸气进入所述三级硫冷器回收硫磺。...

【技术特征摘要】
1.一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，其特征在于：包括以下方法步骤：A、燃烧炉与余热锅炉连接，所述燃烧炉与第一气气换热器的高温酸气进口连接；所述余热锅炉与预硫冷器连接；所述燃烧炉中的高温酸气进入所述第一气气换热器，所述余热锅炉中的低温酸气通过所述预硫冷器进入所述第一气气换热器，所述第一气气换热器中两种酸气进行气气换热；B、所述第一气气换热器的低温酸气出口与一级反应器连接，换热后的低温酸气进入所述一级反应器，换热后的高温酸气回到所述预硫冷器；进出所述第一气气换热器的低温酸气和高温酸气分别使用旁通回路，并设置一级高温酸气旁通调节阀和一级低温酸气旁通调节阀，所述一级高温酸气旁通调节阀和一级低温酸气旁通调节阀的开度都由设置在所述一级反应器上的一级反应器温度变送器控制；C、所述一级反应器通过第二气气换热器与一级硫冷器连接；所述一级反应器后的高温酸气进入所述一级硫冷器回收硫磺，回收后的低温酸气进入所述第二气气换热器，与所述一级反应器进入所述第二气气换热器中的高温酸气换热；所述第二气气换热器的低温酸气出口与二级反应器连接，换热后的低温酸气进入所述二级反应器，换热后的高温酸气回到所述一级硫冷器；进出所述第二气气换热器的低温酸气和高温酸气分别使用旁通回路，并设置二级高温酸气旁通调节阀和二级低温酸气旁通调节阀，所述二级高温酸气旁通调节阀和二级低温酸气旁通调节阀的开度都由设置在所述二级反应器上的二级反应器温度变送器控制；D、所述二级反应器通过第三气气换热器与二级硫冷器连接；所述二级反应器后的高温酸气进入所述二级硫冷器回收硫磺，回收后的低温酸气进入所述第三气气换热器，与所述二级反应器进入所述第三气气换热器中的高温酸气换热；所述第三气气换热器的低温酸气出口与三级反应器连接，换热后的低温酸气进入所述三级反应器，换热后的高温酸气回到所述二级硫冷器；进出所述第三气气换热器的低温酸气和高温酸气分别使用旁通回路，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：辜庆玲，龙国强，冷衍辉，陈培山，李兵，
申请(专利权)人：成都丽雅纤维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51