一种硫磺回收工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种硫磺回收工艺，包括１）酸性气和高浓度的ＳＯ↓［２］气体、配入次当量的风进入燃烧炉燃烧，发生ＣＬＡＵＳ反应，经过废热锅炉取热降温，冷却得到液硫，未冷却的气体进入步骤２）；２）来自１）的气体进到尾气焚烧炉中，配入等当量的风，得到含ＳＯ↓［２］气体进入步骤３）；３）来自２）的含ＳＯ↓［２］气体直接或者与来自装置外的含ＳＯ↓［２］气体混合，经急冷降温、洗涤除尘后，进行吸收、解吸，得到的高浓度ＳＯ↓［２］气体返回到步骤１），吸收后的气体排空，该方法流程短，投资降低１５％～３５％，操作费用减少２０％～４０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于硫磺回收与烟气的净化领域，该专利技术可用于酸性气通过CLAUS 反应制取硫磺，也可用于其它含有S02或含硫气体的净化处理。
技术介绍
SOx会以酸雨的形式污染环境， 一般的原油都含有一定量的硫元素，原油冶炼后，无论是为了得到纯度更高的产品，还是为了保护环境，均需进行脱 硫处理。石油化工行业中现有的脱硫技术有对各种酸性气进行处理的硫磺回收SUPERCLAUS工艺和对催化裂化烟气进行处理的烟气脱硫工艺。硫磺回收CLAUS工艺是一个古老的工艺(见《克劳斯法硫磺回收工艺 技术》，陈赓良、肖学兰、杨仲熙、高立新编著，石油工业出版社)，从18S3 年英国化学家CLAUS提出原始的CLAUS制硫工艺至今，已经有一百多年的 历史了。经过不断的发展，1990年开发成功了常规CLAUS工艺与H2S直接 氧化相结合的新工艺一SUPERCLAUS工艺，该工艺现在己经成为硫磺回收领 域中非常成熟、广泛应用的硫回收技术。SUPERCLAUS工艺的核心是CLAUS 反应，反应在950 1350。C的条件下进行，首先，三分之一的H2S燃烧转化成S02，接着H2S和燃烧转化成的S02在催化剂表面反应得到单质硫。反应式如下丄/f2S +丄<92 —丄5^2 +丄/f2C + g 3 22 232 3 2 ^三仏S+丄叫~>丄&+2//20 + 2 3 232义"3 2 ^反应中严格要求H2S / S02的比例为2: 1，甚至要求H2S在前两个转化器 中保持过剩。在燃烧炉中，50 70%的原料气中的硫转化为硫单质，将过程气 冷却，单质硫在低于露点温度的条件下转变为液态硫分离出来。然后将剩余 的气体加热，在特制的催化剂上进一步反应转化成单质硫， 一般来说，至少 需要两级反应转化。分离完硫单质后，最后剩余的CLAUS尾气中仍然含有H2S、 S02、 C0S、 CS2， C0，Sx，为了满足环保要求，CLAUS尾气需要进行进一步处理。 现有的CLAUS尾气处理技术首先是将过程气加热到28(TC左右，进入加氢反 应器，将S02、 C0S、 CS2， Sx转化为H2S气体，然后经过冷却，此40。C的条件下送到吸收塔中用MDEA吸收液进行吸收，吸收后得到的尾气送到尾气焚烧炉 中燃烧，燃烧后的尾气排空；MDEA吸收完H2S后得到的富液送到再生塔中进 行再生，再生后的得到的贫液继续用来吸收，再生后释放出来的H2S气体返 回到燃烧炉中。该工艺可使装置的总收率达到99.2% 99.5%的水平。该流 程简图如图l所示。请按照图2、 3、 4叙述流程的方法将SUPERCLAUS工艺叙 述清楚。如图1所示SUPERCLAUS硫磺回收工艺，酸性气19、空气20和燃 料汽21进入燃烧炉1燃烧，燃烧后气体进入废热锅炉2取热，取热后进入一 级硫冷凝器3，得到液硫22，未冷凝的气体经一级转化器入口加热器4加热， 进入一级转化器5，从一级转化器5出来的物流进入二级硫冷凝器6进行冷 凝，得到液硫22，未冷凝的气体、即CLAUS尾气，经过尾气一级加热器IO 和尾气二级加热器11加热后，进入加氢反应器12，将S02、 COS、 C2S、 Sx 等还原成H2S气体，然后进入出口冷却器13冷却后，进入急冷塔14降温至 4(TC后，进入吸收塔15，用MDEA溶剂吸收气体中的H2S，吸收后的贫气送至 尾气焚烧炉焚烧17，再经废热锅炉取热后，进入烟囱18排空。吸收后富含 H2S的MDEA吸收剂进入再生塔16进行吸收剂再生，再生后的贫液吸收剂再进 入吸收塔15循环利用。再生塔16顶部排除的富含H2S气体返回到燃烧炉1。受热力学平衡的限制，即使采用多级转化的工艺流程，CLAUS装置的反 应转化率一般不超过97%，故其尾气中还含有大量H2S、 S02、 C0S、 CS2，以 及夹带的硫蒸气和液硫，所以CLAUS尾气必须加以处理。受吸收剂的限制， 以前只有吸收H2S的吸收剂，所以CLAUS尾气中的C0S、 CS2和Sx必须进行加 氢反应，重新转化成H2S，然后加以处理；同时受环保和加氢反应的限制，必 须进行多极转化，以使CLAUS尾气中含硫物质的量尽可能的低。从图中可以 看出，CLAUS尾气处理在硫磺回收CLAUS工艺中占有相当长的部分，工艺复 杂、昂贵，并且加氢反应不够充分。装置投资费用和操作费用在整个流程中 均占有相当大的比例。随着烟气脱硫技术的不断发展，烟气脱硫技术从最初的干法脱硫、以及 后来的半干法脱硫、湿法脱硫、逐渐过渡发展到今天的可再生湿法烟气脱硫 技术，如专利CN200710055028. 5， USP 6872371。可再生湿法烟气脱硫技术 是将吸收SOx的吸收剂进行再生重复利用，该方法具有脱除效率高，不产生新 的污染物，S0x可以回收利用的优点。该方法的工作原理是利用吸收剂吸收气体中的S0x，形成富含SOx的富吸收液，然后将富吸收液进行再生，再生后的 吸收剂循环利用，释放出的SOx纯度较高。但是单套工艺处理单一，投资也较 高。随着可再生S02吸收剂的出现，CLAUS尾气处理工艺有了新的选择，本发 明从此处着手，用可再生的S02吸收剂来处理CLAUS反应后的尾气，提出了硫 磺回收与烟气脱硫组合工艺，大大减化了SUPERCLAUS工艺的流程，同时具有 处理其它含有S02或含硫气体的功能。
技术实现思路
本专利技术针对现有的硫磺回收SUPERCLAUS工艺和可再生湿法烟气脱硫技 术的不足，提供了一种硫磺回收工艺。本专利技术提供第一种硫磺回收工艺，具体步骤包括-1) 酸性气和高浓度的S02气体、配入次当量的风进入燃烧炉燃烧，发生 CLAUS反应，经过废热锅炉取热降温，冷却得到液硫，未冷却的气体进入步 骤2);2) 来自1)的气体进到尾气焚烧炉中，配入等当量的风，得到含S02气 体进入步骤3);3)来自2)的含S02气体直接或者与来自装置外的含S02气体混合，经急 冷降温、洗涤除尘后，进行吸收、解吸，得到的高浓度S02气体返回到步骤1)， 吸收后的气体排空。本专利技术提供第二种硫磺回收工艺，具体步骤包括1) 酸性气和高浓度的S02气体、配入次当量的风、进入燃烧炉燃烧，发生 CLAUS反应，经过废热锅炉取热降温，冷却得到液硫，未冷却的气体进入步 骤2);2) 来自1)的气体加热到220 24(TC，进入一级转化器反应，反应气体 冷却得到液硫，未冷却的气体配入等当量的风送到尾气焚烧炉焚烧，得到含S02气体进入步骤3);3) 来自3)的含S02气体直接或者与来自装置外的含S02气体混合，经急 冷降温、洗涤除尘后，进行吸收、解吸，得到的高浓度S02气体返回到步骤1), 吸收后的气体排空。本专利技术提供第三种硫磺回收工艺，具体步骤包括1) 酸性气和高浓度的S02气体、配入次当量的风、进入燃烧炉燃烧，发生CLAUS反应，经过废热锅炉取热降温，冷却得到液硫，未冷却的气体进入步骤2);2) 来自1)的气体加热至220 240°C，进入一级转化器反应，反应气 体冷却得到液硫，未冷却气相加热至200 22(TC，进入二级转化器反应，反 应气体冷却得到液硫，未冷却的气体进入步骤3);3) 从2)的来的气体配入等当量的风，送至尾气焚烧炉焚烧成含S02的 气体进入4);4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫磺回收工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：　１）酸性气和高浓度的ＳＯ↓［２］气体、配入次当量的风进入燃烧炉燃烧，发生ＣＬＡＵＳ反应，经过废热锅炉取热降温，冷却得到液硫，未冷却的气体进入步骤２）；　２）来自１）的气体进到尾气焚烧 炉中，配入等当量的风，得到含ＳＯ↓［２］气体进入步骤３）；　３）来自２）的含ＳＯ↓［２］气体直接或者与来自装置外的含ＳＯ↓［２］气体混合，经急冷降温、洗涤除尘后，进行吸收、解吸，得到的高浓度ＳＯ↓［２］气体返回到步骤１），吸收后的气体排 空。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀昌，朱雷鸣，马强，郭宏昶，汤红年，刘春燕，胡敏，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团洛阳石油化工工程公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]