本发明专利技术涉及天然气净化及煤化工领域，公开一种克劳斯分流硫磺回收系统及工艺，该系统包括酸性气分液部分、酸性气分流部分、酸性气/过程气热反应混合部分、过程气冷凝/预热部分和催化反应部分；酸性气分液部分的酸性气出口与酸性气分流部分的酸性气入口连通，酸性气分流部分的酸性气出口与酸性气/过程气热反应混合部分的酸性气入口连通，酸性气/过程气热反应混合部分的热反应过程气出口与过程气冷凝/预热部分的热反应过程气入口连通，过程气冷凝/预热部分的催化前过程气出口与催化反应部分的催化前过程气入口连通，过程气冷凝/预热部分的催化后过程气入口与催化反应部分的催化后过程气出口连通。本发明专利技术的制硫转化率高，积碳少，低能耗。低能耗。低能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种克劳斯分流硫磺回收系统及工艺
[0001]本专利技术涉及天然气净化及煤化工领域，具体地，涉及一种克劳斯分流硫磺回收系统及工艺。
技术介绍
[0002]在天然气净化及煤化工领域，从天然气或原煤中脱除的H2S必须送至硫磺回收装置，将其中大部分的元素硫转化为硫磺产品。上述领域产生的酸性气中H2S的浓度一般比较低，也就是所说的贫酸气，同时还含有胺液、烃类、CO2等杂质，处理难度远远高于炼厂酸性气。
[0003]硫磺回收装置如采用目前普遍应用的克劳斯直流工艺，由于酸性气浓度低，为保证反应炉的最低稳定温度，通常在反应炉内注入大量燃料气进行伴燃，来提高反应炉的燃烧温度，装置能耗大；由于反应炉内副反应剧烈，硫磺回收装置转化率低；过程气量升高也会导致装置投资增大。
[0004]硫磺回收装置也可以采用克劳斯分流工艺。根据酸性气的浓度，一部分酸性气(一般占总气量的33％以上)直接进入反应炉进行燃烧，将大部分的H2S烧成SO2，以此来提高反应炉的燃烧温度。燃烧后的过程气经过反应炉余热锅炉冷却后与另一部分酸性气混合进入克劳斯反应器，进行后续的催化反应。该工艺可以保证反应炉的稳定燃烧，提高硫磺回收装置的操作稳定性，但由于一部分酸性气未经过热反应而直接进入催化反应阶段，加大了催化反应的负荷，需提高催化用量，降低了装置硫回收率；酸性气中往往携带烃类杂质，容易导致催化剂积炭、失活，缩短催化剂寿命，影响硫磺回收装置长周期运行。
技术实现思路
[0005]针对上述情况，本专利技术的目的是提供一种克劳斯分流硫磺回收系统及工艺，可用于处理低H2S浓度的酸性气，回收其中的H2S，该系统及工艺兼顾直流工艺和分流工艺的优点，同时克服了两种工艺的缺点。
[0006]本专利技术的第一方面提供了一种克劳斯分流硫磺回收系统，该克劳斯分流硫磺回收系统包括酸性气分液部分、酸性气分流部分、酸性气/过程气热反应混合部分、过程气冷凝/预热部分和催化反应部分；
[0007]所述酸性气分液部分的酸性气出口与所述酸性气分流部分的酸性气入口连通，所述酸性气分流部分的前分流酸性气出口和后分流酸性气出口分别与所述酸性气/过程气热反应混合部分的前分流酸性气入口和后分流酸性气入口连通，所述酸性气/过程气热反应混合部分的热反应过程气出口与所述过程气冷凝/预热部分的热反应过程气入口连通，所述过程气冷凝/预热部分的催化前过程气出口与催化反应部分的催化前过程气入口连通，所述过程气冷凝/预热部分的催化后过程气入口与催化反应部分的催化后过程气出口连通。
[0008]本专利技术的第二方面提供了一种克劳斯分流硫磺回收工艺，该克劳斯分流硫磺回收
工艺包括以下步骤：
[0009]1)硫磺回收酸性气进料进入酸性气分液部分，通过酸性气分液设施将其中携带的杂质分离，分离下的凝液经酸性气凝液泵加压送出装置；
[0010]2)步骤1)净化后的酸性气进入酸性气分流部分，酸性气分流部分的分流比例计算控制装置依据酸性气组成及酸性气/过程气热反应混合部分反应炉的前区温度和后区温度对酸性气分流比例进行控制，将酸性气分为前分流酸性气和后分流酸性气；
[0011]3)步骤2)得到的前分流酸性气经酸性气/过程气热反应混合部分的燃烧器与燃烧空气充分燃烧后进入反应炉，再与后分流酸性气在混合强化设施内混合；
[0012]4)步骤3)产生的高温热反应后过程气经过过程气冷凝/预热部分的冷凝器冷却分离出热反应过程产生的硫磺，再通过预热器升温至催化反应的温度后进入催化反应部分的催化反应器进行反应；
[0013]所述催化反应器包括两级或两级以上，前一级催化反应器的反应产物经过冷凝器冷却，分离出产生的硫磺，再预热进入后一级催化反应器反应，最后一级催化反应器反应后的过程气经过冷凝进入后续处理阶段。
[0014]本专利技术的克劳斯分流硫磺回收系统及工艺在保证装置反应转化率的同时，又提高了对酸性气浓度的适应性，延长了催化剂使用寿命；满足稳定操作的要求，同时最大程度地提高了热反应阶段的转化率，保证反应炉的稳定燃烧，成功克服了酸性气中烃类杂质所带来的催化及积碳问题；本专利技术处理低浓度酸性气时，在保证装置稳定操作的情况下，制硫部分转化率达到95％以上。
[0015]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0016]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的限制。
[0017]图1是根据本专利技术的一种具体实施方式的克劳斯分流硫磺回收系统的工艺流程示意图。
[0018]附图标记说明
[0019]1酸性气分液部分；2酸性气分流部分；3酸性气/过程气热反应混合部分；4过程气冷凝/预热部分；5催化反应部分；6酸性气分液设施；7酸性气凝液泵；8燃烧器及反应炉；9冷凝器；10预热器；11酸性气进料；12酸性气凝液；13后分流酸性气；14前分流酸性气；15热反应过程气；16一级催化前过程气；17一级催化后过程气；18二级催化前过程气；19二级催化后过程气；20尾气；21液硫；22冷却剂；23冷却剂返回。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术更加容易理解，下面将结合实施方式和附图来详细说明本专利技术，这些实施方式仅起说明性作用，并不用于限制本专利技术。
[0021]根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种克劳斯分流硫磺回收系统，该克劳斯分流硫磺回收系统包括酸性气分液部分、酸性气分流部分、酸性气/过程气热反应混合部分、过程气冷凝/预热部分和催化反应部分；
[0022]所述酸性气分液部分的酸性气出口与所述酸性气分流部分的酸性气入口连通，所述酸性气分流部分的前分流酸性气出口和后分流酸性气出口分别与所述酸性气/过程气热反应混合部分的前分流酸性气入口和后分流酸性气入口连通，所述酸性气/过程气热反应混合部分的热反应过程气出口与所述过程气冷凝/预热部分的热反应过程气入口连通，所述过程气冷凝/预热部分的催化前过程气出口与催化反应部分的催化前过程气入口连通，所述过程气冷凝/预热部分的催化后过程气入口与催化反应部分的催化后过程气出口连通。
[0023]根据本专利技术，所述酸性气分液部分包括酸性气分液设施和酸性气凝液泵，所述酸性气分液设施的酸性气入口与硫磺回收酸性气进料管线连通，所述酸性气分液设施的酸性气出口与所述酸性气分流部分的酸性气入口连通，所述酸性气分液设施的凝液出口通过酸性气凝液泵与酸性气凝液管线连通。硫磺回收酸性气进料经过酸性气分液设施分离出携带的液滴，进入酸性气分流部分，分离的凝液通过酸性气凝液泵外送。
[0024]本专利技术中，所述酸性气分液设施设有分离内件，其具体组成可根据酸性气组成进行设置。当酸性气杂质主要为H2O、烃类及胺液时，可设置丝网除雾器或旋流分离器分离携带的杂质；酸性气杂质含有少量NH3，需增设喷淋设施对酸性气进行水洗，将除盐水或者生产水注入分液设施，减少杂质对下游设备的影响。
[0025]所述酸性气凝液泵可根据酸性气分液设施的液本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种克劳斯分流硫磺回收系统，其特征在于，该克劳斯分流硫磺回收系统包括酸性气分液部分、酸性气分流部分、酸性气/过程气热反应混合部分、过程气冷凝/预热部分和催化反应部分；所述酸性气分液部分的酸性气出口与所述酸性气分流部分的酸性气入口连通，所述酸性气分流部分的前分流酸性气出口和后分流酸性气出口分别与所述酸性气/过程气热反应混合部分的前分流酸性气入口和后分流酸性气入口连通，所述酸性气/过程气热反应混合部分的热反应过程气出口与所述过程气冷凝/预热部分的热反应过程气入口连通，所述过程气冷凝/预热部分的催化前过程气出口与催化反应部分的催化前过程气入口连通，所述过程气冷凝/预热部分的催化后过程气入口与催化反应部分的催化后过程气出口连通。2.根据权利要求1所述的克劳斯分流硫磺回收系统，其中，所述酸性气分液部分包括酸性气分液设施和酸性气凝液泵，所述酸性气分液设施的酸性气入口与硫磺回收酸性气进料管线连通，所述酸性气分液设施的酸性气出口与所述酸性气分流部分的酸性气入口连通，所述酸性气分液设施的凝液出口通过酸性气凝液泵与酸性气凝液管线连通。3.根据权利要求2所述的克劳斯分流硫磺回收系统，其中，所述酸性气分流部分包括分流比例计算控制装置，所述分流比例计算控制装置包括控制模块、酸性气组成在线分析仪、前区温度测量计和后区温度测量计，所述酸性气组成在线分析仪的信号输入端位于所述酸性气分液设施的酸性气出口管线上，所述前区温度测量计的信号输入端位于所述酸性气/过程气热反应混合部分的反应炉的前区，所述后区温度测量计的信号输入端位于所述反应炉的出口，所述酸性气组成在线分析仪的信号输出端、前区温度测量计的信号输出端和后区温度测量计的信号输出端分别与所述控制模块的信号入口连通。4.根据权利要求1所述的克劳斯分流硫磺回收系统，其中，按照物料的流动方向，所述酸性气/过程气热反应混合部分包括依次连通的燃烧器、反应炉和混合强化设施，所述燃烧器上设有燃烧空气入口和前分流酸性气入口，所述燃烧空气入口与燃烧空气管线连通，所述前分流酸性气入口与酸性气分流部分的前分流酸性气出口连通，所述混合强化设施上设有后分流酸性气入口和热反应过程气出口，所述后分流酸性气入口与酸性气分流部分的后分流酸性气出口连通，所述热反应过程气出口与所述过程气冷凝/预热部分的热反应过程气入口连通。5.根据权利要求1所述的克劳斯分流硫磺回收系统，其中，所述过程气冷凝/预热部分包括冷凝器和预热器，所述冷凝器和预热器的级数与所述催化反应部分的催化反应器级数相匹配，所述冷凝器上设...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱学军，张晓华，李健，彭亚锋，邱云霞，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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