一种硫磺回收和尾气处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种硫磺回收和尾气处理装置，该装置主要包括：热反应段、催化反应段、还原吸收段和尾气净化段；其中：热反应段包括燃烧炉，燃烧炉与空气管、燃气管及原料气管连接，燃烧炉出口与硫磺回收设备连接，硫磺回收设备出口通过加热设备与催化反应段连接；催化反应段包括克劳斯反应器，克劳斯反应器为二级或三级，克劳斯反应器出口经硫磺收集设备与还原吸收段连接；还原吸收段包括加氢反应器、急冷塔及胺液吸收塔，加氢反应器入口与硫磺收集设备气体排放口连接，加氢反应器出口经急冷塔与胺液吸收塔连接，胺液吸收塔气体排放口与尾气净化段连接；尾气净化段包括至少两组并联切换的吸附脱硫设备，吸附脱硫设备内使用无定形羟基氧化铁脱硫剂。本实用新型专利技术增加了硫磺总收率，减少了污染物的排放量，节约了能耗和装置建设成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种工业含硫废气处理装置，具体地说是一种硫磺回收和尾气处理装置。
技术介绍
在天然气净化、石油炼制、炼焦及煤气发生等能源加工过程中，都会产生高浓度的H2S气体，硫磺回收装置就是对含有H2S的酸性气进行处理并回收硫磺，实现清洁生产，变废为宝，降低污染和保护环境的目的。克劳斯(Claus)法硫磺回收工艺已有100多年历史，一般采用具有两级或三级催化反应器的克劳斯装置处理并回收硫磺。由于受反应温度下化学反应平衡的限制，即使在设备和操作条件良好的情况下，使用活性好的催化剂和三级转化工艺，克劳斯法硫的回收率最高也只能达到96 97%左右，其余的H2S、气态硫和硫化物进入到Claus尾气中。日益严格的环保法规对硫磺回收装置的总硫回收率提出了越来越高的要求，1996年我国颁布的《大气污染物综合排放标准》(GB16279—1996)中，严格规定了 SO2的排放质量浓度和排放总量，要求硫回收装置不论生产能力大小，酸性气处理装置排放烟气中的SO2，新建装置不超过960mg/m3 (336ppm),现有装置不超过1200mg/m3 (420ppm),并对其他硫化物排放量也作了相应规定。按照此规定，要求炼油 厂和化工厂硫磺回收总硫回收率要达到99. 7 99. 9%。因此，与Claus工艺配套的尾气处理技术在近年来得到了很大的改进，其中，还原吸收法因其具有运转可靠、操作灵活、操作弹性大、硫磺回收率高(99. 8%左右)等特点，在装置数量上一直处于压倒优势。还原吸收后的净化尾气中仍含有少量剧毒物质H2S，故通常把H2S灼烧后以SO2的形式排放。尾气焚烧有两种方法，即热焚烧和催化焚烧。热焚烧是指在有过量空气存在的条件下，用燃料气把尾气加热到一定程度，使尾气中的含硫化合物全部转化为SO2，炉膛温度通常维持在650 80(TC，燃料消耗较多，能耗高，操作条件不易控制，易发生炉膛超温、炉体变形事故，焚烧炉寿命较短。催化焚烧是指在有催化剂存在的条件下，以较低的温度使净化尾气中的H2S灼烧为SO2,灼烧温度一般不超过400°C。催化剂通常使用附载Co、Mo、Ni等金属氧化物的活性氧化铝或SiO2催化剂，主要型号有法国石油研究院(IFP)的RS103、RS105,国际壳牌集团的S099、S599，法国Rhone-Poulenc公司的CT739、CT749以及德国BASF公司的R8-10。尽管催化焚烧在技术、经济方面比热焚烧具有很大的优势，但催化焚烧存在以下缺陷(1)在较低的温度下，H2、C0S及其它硫化物焚烧不完全，造成环境污染；(2)催化剂的费用较高。为此，如何设计一种可提高硫磺回收装置总硫收率，减少燃料消耗和建设投资的装置十分关键。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种硫磺回收和尾气处理装置，该装置提高了硫磺总收率，减少了二氧化硫排放量，节约了能耗和装置建设成本。本技术硫磺回收和尾气处理装置，主要包括热反应段、催化反应段、还原吸收段和尾气净化段；其中热反应段包括燃烧炉，燃烧炉与空气管、燃气管及原料气管连接，燃烧炉出口与硫磺回收设备连接，硫磺回收设备出口通过加热设备与催化反应段连接；催化反应段包括克劳斯反应器，克劳斯反应器为二级或三级，克劳斯反应器出口经硫磺收集设备与还原吸收段连接；还原吸收段包括加氢反应器、急冷塔及胺液吸收塔，加氢反应器A 口与硫磺收集设备气体排放口连接，加氢反应器出口经急冷塔与胺液吸收塔连接，胺液吸收塔气体排放口与尾气净化段连接；尾气净化段包括至少两组并联切换的吸附脱硫设备，吸附脱硫设备内使用无定形羟基氧化铁脱硫剂。本技术中，热反应段将硫化氢酸性气部分燃烧为二氧化硫，在高温下硫化氢和二氧化硫发生克劳斯反应生成单质硫，然后冷却在硫磺回收装置中回收单质硫，未反应的气相物料进入催化反应段。本技术中，催化反应段主要由一级克劳斯反应器和二级克劳斯反应器构成，也可以采用三级克劳斯反应器，一级克劳斯反应器与二级克劳斯反应器配合连接，在催化剂的作用下，硫化氢和二氧化硫发生克劳斯反应，反应后物料经硫磺收集设备回收反应产物硫磺，未反应气相物料进入还原吸收段。本用技术中，还原吸收段主要由加氢还原反应器、急冷塔和胺液吸收塔构成，加氢还原反应器与急冷塔配合连接，急冷塔与胺液吸收塔配合连接，克劳斯尾气在催化剂作用下发生水解还原反应，尾气中的各种硫化物水解、加氢还原为硫化氢，尾气进入急冷塔冷却，冷却后进入胺液吸收塔，其中H2S和部分CO2等气体被溶剂吸收；尾气净化段主要由两组并联的吸附脱硫设备构成。经过吸附脱硫设备的尾气可以经排气筒排放，也可以用于其它用途，如由于主要是氮气可以用于酸性水储罐等的保护气等。吸附脱硫设备与排气筒配合连接，吸附脱硫设备内装有高硫容脱硫剂，吸附净化残余硫化氢，尾气通过排气筒高空排放，吸附脱硫设备一用一备，当床层吸附饱和后，设备自动切换到并联的另一台。本技术中，一级克劳斯反应器与二级克劳斯反应器采用制硫催化剂(AL203>90%)与多功能保护催化剂(AL2O3-TiO2/助剂)混装技术。本技术中，加氢还原反应器装填具有良好加氢和水解活性的催化剂，胺液吸收塔装有复合型脱硫溶剂。催化剂和复合脱硫溶剂均为市售商品或本领域技术人员按现有技术制备的。本技术中，吸附脱硫设备内装有高硫容脱硫剂为无定形羟基氧化铁脱硫剂，制备方法见CN101898108A，该脱硫废剂可以在常温、常压下的再生循环使用。本技术中，其它
技术实现思路
是本领域技术人员熟知的。本技术硫磺回收和尾气处理装置具有以下优点(I)克劳斯尾气的还原吸收法，处理效果稳定，经胺液吸收塔顶排除的尾气仅含有微量的硫化氢，采用高硫容的无定形羟基氧化铁脱硫剂，吸附氧化去除硫化氢，脱硫剂再生后回收硫资源，可使装置的总硫回收率在99. 95%以上，达到净化尾气的目的。(2)吸附脱硫设备可取代焚烧炉，节省大量燃料费和装置建设投资，减少了污染物的排放。附图说明图1是本技术的装置构成示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术进行具体的描述，但不能理解为对本技术保护范围的限制。本技术是这样实现的酸性气经分液后，进入燃烧炉I部分燃烧，生成的过程气经取热冷凝回收硫磺后，进入两级克劳斯反应器2，Claus装置出来的尾气冷凝回收硫磺后，与还原气混合，加热后进入还原反应器3，在催化剂作用下发生水解还原反应，尾气中的各种硫化物水解、加氢还原为H2S，加氢尾气出还原反应器后进入急冷塔4冷却，尾气中的水蒸汽组分被冷凝成工艺水，冷却后的尾气进入胺液吸收塔5，其中H2S和部分CO2等气体被溶剂吸收，来自尾气净化单元的尾气进入脱硫设备6，脱硫后进入排气筒7高空排放。各装置催化剂装填方案和主要操作条件如下酸性气燃烧炉温度130(ri400°C ;一级克劳斯反应器入口温度为23(T250°C，出口温度为275 295°C ；二级克劳斯反应器入口温度为21(T230°C，出口温度为233 253°C ；一、二级克劳斯反应器催 化剂装填方案制硫催化剂(AL203>90%)与多功能保护催化剂(AL2O3-TiO2/助剂)混装技术；加氢还原反应器入口温度为27(T290°C，出口温度为337 357°C ；加氢还原反应器催化剂装填方案良好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫磺回收和尾气处理装置，主要包括：热反应段、催化反应段、还原吸收段和尾气净化段；其中：热反应段包括燃烧炉，燃烧炉与空气管、燃气管及原料气管连接，燃烧炉出口与硫磺回收设备连接，硫磺回收设备出口通过加热设备与催化反应段连接；催化反应段包括克劳斯反应器，克劳斯反应器为二级或三级，克劳斯反应器出口经硫磺收集设备与还原吸收段连接；还原吸收段包括加氢反应器、急冷塔及胺液吸收塔，加氢反应器入口与硫磺收集设备气体排放口连接，加氢反应器出口经急冷塔与胺液吸收塔连接，胺液吸收塔气体排放口与尾气净化段连接；尾气净化段包括至少两组并联切换的吸附脱硫设备，吸附脱硫设备内使用无定形羟基氧化铁脱硫剂。

【技术特征摘要】
1.一种硫磺回收和尾气处理装置，主要包括热反应段、催化反应段、还原吸收段和尾气净化段；其中热反应段包括燃烧炉，燃烧炉与空气管、燃气管及原料气管连接，燃烧炉出口与硫磺回收设备连接，硫磺回收设备出口通过加热设备与催化反应段连接；催化反应段包括克劳斯反应器，克劳斯反应器为二级或三级，克劳斯反应器...

【专利技术属性】
技术研发人员：方向晨，刘淑鹤，王海波，廖昌建，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：实用新型
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