[发明专利]一种液硫脱气装置及方法

说明书

本公开涉及一种液硫脱气装置及方法。该装置包括液硫冷却器(1)和液硫罐(2)；液硫罐包括第一壳体，液硫冷却器包括第二壳体；其中，液硫冷却器的第二壳体沿竖直方向设置，并由液硫罐的上部贯穿第一壳体并向液硫罐内部延伸；液硫冷却器包括壳程和管程，管程设有冷却介质入口和预热后冷却介质出口，冷却介质入口和预热后冷却介质出口分别位于第一壳体的外部；壳程设有待冷却液硫入口和低温待脱气液硫出口，低温待脱气液硫出口设于第二壳体在液硫罐内部的延伸壳体上，以使壳程与液硫罐内部流体连通。简化了液硫脱气工艺流程，节约占地面积大，减少装置投资。

技术领域

本公开涉及炼油及天然气净化领域，具体地，涉及一种液硫脱气装置及方法。

背景技术

目前国内炼厂及天然气净化厂的硫磺回收装置普遍采用克劳斯工艺。硫磺回收装置的液硫是在各个硫冷却器中冷凝分离出来的，由于气液两相的平衡原因，液硫中H₂S质量分数通常达到万分之几的数量级，其中大多以多硫化物(H₂S_x)和H₂S形式存在。这部分H₂S会在后续液硫储运销售或硫磺成型过程中逸出，造成设备腐蚀，影响装置长周期稳定运行，对操作人员安全和环保造成损害。目前行业内通常要求在液硫池输出液硫前进行脱气处理，将液硫中总H₂S质量分数降至10×10^-6以下。

目前液硫脱气的方法很多，但普遍存在以下不足：(1)工艺流程较长，占地面积大，一次性投资大，液硫池一般采用多分区结构，液硫冷却器为固定管板换热器，设备形式复杂；(2)液硫冷却器用于产生低压乏汽，再通过空冷器对乏汽进行冷却，液硫冷却过程热量无法回收；(3)液硫储存设施采用混凝土+耐酸砖(耐酸涂层)结构，装置开停工期间骤冷骤然或土壤含水量高的情况下容易损坏，检修困难；(4)运行过程容易发生故障，造成液硫脱气设施停工，影响液硫产品质量；(5)液硫需升压在装置内循环流动，增加装置能耗。

发明内容

本公开的目的是提供一种液硫脱气装置及方法，可以有效脱除液硫中的H₂S，使液硫产品满足标准要求；同时可以回收液硫冷却过程的能量，降低装置占地及投资，保证液硫脱气设施安全、稳定的长周期运行。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种液硫脱气装置，该装置包括液硫冷却器和液硫罐；所述液硫罐包括第一壳体，所述液硫冷却器包括立式的第二壳体；其中，所述液硫冷却器的第二壳体由所述液硫罐的上方贯穿所述第一壳体并向所述液硫罐内部延伸，以使所述第二壳体包括位于所述第一壳体外部的外壳体和位于所述第一壳体内部的内壳体；所述液硫冷却器包括壳程和管程，所述管程设有冷却介质入口和预热后冷却介质出口，所述冷却介质入口和预热后冷却介质出口分别位于所述第一壳体的外部；所述壳程设有待冷却液硫入口和低温待脱气液硫出口，所述低温待脱气液硫出口设于所述第二壳体的内壳体上，以使所述壳程与所述液硫罐内部流体连通。

可选地，所述液硫冷却器内包括多个折流板和换热管；所述换热管沿所述液硫冷却器的轴向延伸；其中，所述换热管的入口设置于所述第二壳体的外壳体上，以形成为所述冷却介质入口，所述换热管的出口设置于所述第二壳体的外壳体上，以形成为所述预热后冷却介质出口；所述换热管管内空间形成为所述管程；所述待冷却液硫入口设于所述第二壳体的内壳体上，并通过待脱气液硫输送管线延伸至所述第一壳体的外部；或者，所述待冷却液硫入口位于所述第二壳体的外壳体上；所述待冷却液硫入口和所述低温待脱气液硫出口分别与所述第二壳体的内部连通，以在所述换热管外壁与所述第二壳体的内壁之间形成所述壳程；所述低温待脱气液硫出口设于所述第二壳体的底部，所述待冷却液硫入口设于所述低温待脱气液硫出口上方，所述折流板设于所述待冷却液硫入口和所述低温待脱气液硫出口之间；可选地，沿所述液硫冷却器的轴向方向，多块所述折流板间隔地固定于所述第二壳体的侧壁上，且每块所述折流板的板面垂直于所述第二壳体的侧壁；可选地，多块所述折流板沿所述第二壳体的轴向方向错落间隔地设于所述第二壳体的侧壁以使多块所述折流板由上至下形成螺旋状液体流道。