[实用新型]一种再热炉制氢的硫磺回收与尾气处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种再热炉制氢的硫磺回收与尾气处理装置，属于硫磺回收与尾气处理领域。

背景技术

随着科学技术的发展，我国对石油、天然气的需求越来越大，部分石油、天然气中含硫，为了生产清洁能源，需将硫脱除，通常是以硫化氢的形式脱出来。在处理含硫化氢的酸气技术中，目前主要是尽可能将硫化氢转化为元素硫，比较经济的处理工艺是硫磺回收率在99％左右，但无法满足现行国家环保标准GB16297《大气污染物综合排放标准》的要求，即排放废气中二氧化硫的含量小于等于960mg/m³。能够满足国家环保标准要求的主要处理工艺是还原吸收法，即将常规硫磺回收装置出来的过程气进行加氢处理，使过程气中的硫化合物转化为硫化氢，然后通过溶剂吸收法将硫化氢回收，再返回硫磺回收装置进行再处理，以保证排放废气中二氧化硫含量满足国家环保标准，比较典型该类工艺是SCOT工艺、HCR工艺。

SCOT工艺控制硫磺回收装置出来的过程气中硫化氢与二氧化硫的比值为2，在尾气处理部分设置在线制氢炉，产生部分还原气供过程气加氢用，加氢所需的氢气来自两方面，一方面来自硫磺回收装置产生的氢气，另一方面来自在线制氢炉产生的氢气。由于受加氢反应器入口温度的限制，在线制氢炉的制氢量是有限的，在正常操作的情况下，从两方面来的氢气基本够加氢用。在操作不稳定时，极有可能出现加氢不完全，而造成二氧化硫穿透事故，即二氧化硫进入后续的冷却系统和MDEA溶液吸收系统，造成设备腐蚀和溶液变质，事故严重时，可能溶液系统的MDEA溶液需全部更换，经济损失大。

HCR工艺控制硫磺回收装置出来的过程气中硫化氢与二氧化硫的比值大于4，在尾气处理部分不设置在线制氢炉，加氢所需的氢气全部来自硫磺回收装置产生的氢气，经测算只有当硫磺回收装置出来的过程气中硫化氢与二氧化硫的比值大于10时，硫磺回收装置出来的过程气中携带硫化氢才够加氢用，此时，硫磺回收装置的硫磺回收率约降低1.5％，硫磺回收及尾气处理装置的规模也会增大。在操作不稳定时，极有可能出现加氢不完全，而造成二氧化硫穿透事故，即二氧化硫进入后续的冷却系统和MDEA溶液吸收系统，造成设备腐蚀和溶液变质，事故严重时，可能溶液系统的MDEA溶液需全部更换，经济损失大。

如何经济地尽可能保证硫磺回收与尾气处理装置不发生二氧化硫穿透事故，一直是现场操作过程中面临的一大难题。人们迫切希望解决此问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种再热炉制氢的硫磺回收与尾气处理装置。其特点是将含硫化氢酸气中的硫化氢转化为液体硫磺，尾气排放中的二氧化硫硫浓度达到国家标准。

本实用新型的目的由以下技术措施实现

再热炉制氢的硫磺回收与尾气处理装置含有热反应段、催化反应段和还原吸收段，热反应段含有主燃烧炉、余热锅炉和一级冷凝冷却器，主燃烧炉一端与硫化氢酸气管和空气管连接，另一端通过余热锅炉与一级冷凝冷却器连接，一级冷凝冷却器下端与液硫管连接，一级冷凝冷却器上端与一级再热制氢炉连接；催化反应段含有两级再热器、两级反应器和两级冷凝冷却器，过程气经两级再热器和反应器反应经冷却分离液体硫磺后进入还原吸收段，一级再热制氢炉与一级反应器连接，一级反应器与二级冷凝冷却器连接，二级冷凝冷却器下端与液硫管连接，二级蒸汽加热器与二级反应器连接，二级反应器与三级冷凝冷却器连接，三级冷凝冷却器下端与液硫管连接；还原吸收段含有蒸汽加热器、加氢反应器、过程气冷却器、急冷塔、吸收塔、焚烧炉和烟囱，三级冷凝冷却器上端通过蒸汽加热器与加氢反应器连接，加氢反应器经冷却器与急冷塔连接，急冷塔底部与酸水循环泵的入口连接，酸水泵出口分别与酸水冷却器和酸水管连接，急冷塔顶部与吸收塔下部连接，在吸收塔底部通过富液泵与脱硫装置的富MDEA溶液管连接，脱硫装置的贫MDEA溶液管与吸收塔上部连接，吸收塔顶部与焚烧炉连接，焚烧炉与烟囱连接。

主燃烧炉、一级再热制氢炉和焚烧炉分别与燃料气管和空气管连接。一级再热制氢炉还与低压蒸汽管连接。

一级反应器、二级反应器和加氢反应器内装有催化剂，其入口温度分别控制为200℃～350℃、180℃～250℃、180℃～250℃。

加氢反应器与蒸气加热器连接。

主燃烧炉，一级再热制氢炉，和焚烧炉的出口温度可分别控制为900℃～1300℃、200℃～350℃、400℃～800℃。

本实用新型具有如下优点：

1尾气排放中的二氧化硫浓度达到GB16297国家标准。

2对天然气净化厂和烟气处理系统具有广泛的适用性。