一种酸性气硫回收工艺中的反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种酸性气硫回收工艺中的反应器，其自上而下地包括上封头、筒体和下封头，上封头上设有进气口、上人孔、放空口和温度计口，筒体内装填有选择氧化催化剂，下封头上设有卸料口、下人孔、出气口，上封头与下封头均与筒体连接，其中，筒体内自上而下依次由II型耐火瓷球、I型耐火瓷球、选择氧化催化剂、I型耐火瓷球和II型耐火瓷球构成多层的结构，进气口下方设有进口气体分布器，丝网设于进口气体分布器下方，下封头底部设有出口集气筒，出气口设于出口集气筒下方，卸料口与下人孔设于下封头下方。本实用新型专利技术设计合理，反应选择性好，转化效率高，投资省，极大地提高了硫磺的回收率，同时降低了尾气中硫化氢浓度。

【技术实现步骤摘要】
一种酸性气硫回收工艺中的反应器
本技术涉及煤化工、石油化工生产装置领域，尤其涉及一种酸性气硫回收工艺中的反应器。
技术介绍
目前国内酸性气硫回收的工艺路线最常用的为燃烧法，即将酸性气在富氧或纯氧工况下在焚烧炉内燃烧，酸性气中的大部分H2S被氧化成SO2，剩余的H2S和生成的SO2再进入反应器内进行低温催化反应生成单质硫和水，经冷却后，捕集成液硫回收。其中焚烧炉在整个流程中起到十分关键的作用，在此过程中酸性气中的H2S浓度对于维持整个炉温起到至关重要的作用，一般H2S浓度大于25％才能运行，过低的H2S浓度无法维持炉温，导致酸性气中的NH3无法充分燃烧，影响后续反应器中催化剂的效率，故燃烧法对H2S浓度依赖性高，适用范围有限。因此，本领域的技术人员致力于开发一种酸性气硫回收工艺中的反应器，采用选择氧化催化剂，通过优化设备和流程，使H2S和O2在催化床层内反应生成硫磺，能够保证反应后的尾气中H2S处于低浓度范围。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提高H2S的选择性和反应的转化率，优化设备和流程。为实现上述目的，本技术提供了一种酸性气硫回收工艺中的反应器，其自上而下地包括上封头、筒体和下封头，上封头上设有进气口、上人孔、放空口和温度计口，筒体内装填有选择氧化催化剂，下封头上设有卸料口、下人孔、出气口，上封头与下封头均与筒体连接，其中，选择氧化催化剂上下各装填I型耐火瓷球和II型耐火瓷球，筒体内自上而下依次由II型耐火瓷球、I型耐火瓷球、选择氧化催化剂、I型耐火瓷球和II型耐火瓷球构成多层的结构；进气口下方设有进口气体分布器，丝网设于进口气体分布器下方，压在筒体上端的II型耐火瓷球上方；下封头底部设有出口集气筒，出气口设于出口集气筒下方，卸料口与下人孔设于下封头下方，筒体下端的II型耐火瓷球装填至下封头，仅留出出口集气筒部分。进一步地，丝网由不锈钢制成，丝网与选择氧化催化剂之间自上而下装填II型耐火瓷球和I型耐火瓷球。进一步地，I型耐火瓷球尺寸为Φ3毫米-Φ10毫米，II型耐火瓷球尺寸为Φ10毫米-Φ20毫米。进一步地，两层I型耐火瓷球之间装填选择氧化催化剂，选择氧化催化剂的厚度为800-5000毫米。进一步地，进口气体分布器呈圆筒状，在圆筒的侧面开有长圆孔。更进一步地，长圆孔的孔长为10-80毫米，孔宽为1-10毫米，开孔总截面积大于等于进气口截面积的1-1.5倍。进一步地，出口集气筒呈筒形帽结构，在筒体和椎体侧面开有圆孔。更进一步地，圆孔的直径为5-15毫米，开孔总截面积大于等于出气口截面积的1-1.5倍。本技术具有以下显著效果：1、在选择氧化催化剂上下各装填II型耐火瓷球和I型耐火瓷球能更好地使进口酸性气均匀地分布到催化剂床层中去，使出口反应气同样也均匀地分散到底部出气口。2、进口气体分布器的设置，能够使进口的酸性气往催化剂床层更均匀地扩散，防止催化剂床层反应温升不均。3、出口集气筒的设置，能够使反应后的产物气体集中到一起，均匀、连续地从出气口产出。优选地，本技术的酸性气硫回收工艺中的反应器中采用选择氧化催化剂，使反应转化率更优越。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本技术的实施例中的酸性气硫回收工艺中的反应器的结构示意图。图中，1、进气口；2、放空口；3、4、5、温度计口；6、上人孔；7、进口气体分布器；8、上封头；9、丝网；10、上侧II型耐火瓷球；11、上侧I型耐火瓷球；12、选择氧化催化剂；13、筒体；14、下侧I型耐火瓷球；15、下封头；16、下侧II型耐火瓷球；17、出口集气筒；18、19、卸料口；20、下人孔；21、出气口。具体实施方式如图1所示，本技术提供了一个实施例，具体为酸性气硫回收工艺中的反应器，采用的催化剂为选择氧化催化剂，其主要组成为：进气口1、放空口2、上人孔6、温度计口3、4、5设于上封头8上，上封头8连接筒体13，进口气体分布器7设于进气口1下方。丝网9设于进口气体分布器下方7，压在上侧II型耐火瓷球10上方，进一步地，丝网9由不锈钢丝网构成。上侧II型耐火瓷球10下方装填上侧I型耐火瓷球11，上侧I型耐火瓷球11下方装填选择氧化催化剂12，选择氧化催化剂12下方再装填下侧I型耐火瓷球14，下侧I型耐火瓷球14下方装填下侧II型耐火瓷球16，下侧II型耐火瓷球16装填至下封头15，仅留出出口集气筒17部分。下封头15连接筒体13，出口集气筒17设于下封头15底部，出气口21设于出口集气筒17下方，卸料口18、19与下人孔20设于下封头15下方。进一步地，选择氧化催化剂的上、下侧的I型耐火瓷球11、14尺寸为Φ3毫米-Φ10毫米，上、下侧的II型耐火瓷球10、16尺寸为Φ10毫米-Φ20毫米，两侧I型耐火瓷球11、14之间装填选择氧化催化剂12，选择氧化催化剂12的厚度为800-5000毫米。进一步地，进口气体分布器7呈圆筒状，在圆筒的侧面开有长圆孔，长圆孔的孔长为10-80毫米，孔宽为1-10毫米，开孔总截面积大于等于进气口1截面积的1-1.5倍；出口集气筒17呈筒形帽结构，在筒体和椎体侧面开有圆孔，圆孔的直径为5-15毫米，开孔总截面积大于等于出气口21截面积的1-1.5倍。下面以反应过程为例，对本技术进行说明。加氢还原尾气通过换热器降温成低温含饱和水的酸性气，进入分离罐进行气液分离，分离罐顶部酸性气经过一级换热器换热与本技术的反应器出口气换热后，再进入一级预热器加热到180℃-220℃。进入反应器中进行选择性氧化反应，将95％以上的H2S氧化成单质硫，由于H2S直接氧化是一个强放热反应，当H2S浓度大于4％时其产生的热量即可维持催化剂床层的自身温度，并使硫和水保持气态流经出口集气筒，由出气口排出反应器本体外，然后再进入外部设置的硫冷凝器和硫捕集器，将单质硫固化捕集。分离后的气体经进一步处理达到环保要求后排入大气。本技术设计合理，酸性气H2S进料浓度适用性可从0％至100％，H2S浓度大于4％即可实现自热平衡。此外，本技术H2S选择性好，反应转化率高，H2S选择性≥99％，转化率≥96％，投资省，流程安全可靠。与燃烧法相比，不需要设置焚烧炉，操作简单，能耗低，装置安全且使用寿命长。以上详细描述了本技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本技术的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酸性气硫回收工艺中的反应器，其自上而下地包括上封头、筒体和下封头，其特征在于，上封头上设有进气口、上人孔、放空口和温度计口，筒体内装填有选择氧化催化剂，下封头上设有卸料口、下人孔、出气口，上封头与下封头均与筒体连接，其中，选择氧化催化剂上下各装填I型耐火瓷球和II型耐火瓷球，筒体内自上而下依次由II型耐火瓷球、I型耐火瓷球、选择氧化催化剂、I型耐火瓷球和II型耐火瓷球构成多层的结构；进气口下方设有进口气体分布器，丝网设于进口气体分布器下方，压在筒体上端的II型耐火瓷球上方；下封头底部设有出口集气筒，出气口设于出口集气筒下方，卸料口与下人孔设于下封头下方，筒体下端的II型耐火瓷球装填至下封头，仅留出出口集气筒部分。

【技术特征摘要】
1.一种酸性气硫回收工艺中的反应器，其自上而下地包括上封头、筒体和下封头，其特征在于，上封头上设有进气口、上人孔、放空口和温度计口，筒体内装填有选择氧化催化剂，下封头上设有卸料口、下人孔、出气口，上封头与下封头均与筒体连接，其中，选择氧化催化剂上下各装填I型耐火瓷球和II型耐火瓷球，筒体内自上而下依次由II型耐火瓷球、I型耐火瓷球、选择氧化催化剂、I型耐火瓷球和II型耐火瓷球构成多层的结构；进气口下方设有进口气体分布器，丝网设于进口气体分布器下方，压在筒体上端的II型耐火瓷球上方；下封头底部设有出口集气筒，出气口设于出口集气筒下方，卸料口与下人孔设于下封头下方，筒体下端的II型耐火瓷球装填至下封头，仅留出出口集气筒部分。2.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，丝网由不锈钢制成，丝网与选择氧化催化剂之间自上而下装...

【专利技术属性】
技术研发人员：项裕桥，岑旭江，刘太泽，周捷，陈嘉梁，
申请(专利权)人：宁波中科远东催化工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33