專利名稱：克勞斯設(shè)備操作法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及克勞斯設(shè)備操作法，其中含H2S進(jìn)氣先進(jìn)行部分燃燒，然后在兩段或多段克勞斯反應(yīng)器中再進(jìn)行反應(yīng)。
在進(jìn)行所謂的克勞斯法時含H2S進(jìn)氣先在燃燒爐中進(jìn)行部分燃燒，其條件是讓進(jìn)氣中所含硫化氫的三分之一按以下反應(yīng)式燃燒
燃燒爐中設(shè)置特殊的催化劑層，促使進(jìn)氣中存在的氮化合物分解。
熱氣然后在余熱鍋爐中得以冷卻，之后送入兩段或多段克勞斯反應(yīng)器中，其中在催化劑存在下氣體進(jìn)一步按以下反應(yīng)式反應(yīng)
在常規(guī)克勞斯設(shè)備中包括帶有余熱鍋爐的進(jìn)氣部分燃燒的燃燒爐，帶輔助裝置的克勞斯反應(yīng)器以及脫硫器，這些裝置串聯(lián)起來。這些設(shè)備的尺寸根據(jù)進(jìn)料中預(yù)計H2S含量和待處理進(jìn)氣物料流量確定，從而可提高設(shè)備的硫磺總生產(chǎn)能力。預(yù)定生產(chǎn)能力的偏差只能在很窄的范圍內(nèi)波動。一旦實際上進(jìn)氣中H2S含量或待處理進(jìn)氣物料流量出現(xiàn)較大波動，就必須建立起二段或多段克勞斯設(shè)備來解決這一問題。但這又意味著設(shè)備和運行投資費用顯著增加，因為在這種情況下總設(shè)備中的所有分設(shè)備都必須為兩臺或多臺并且在硫磺產(chǎn)量比較低的情況下還必須使未運轉(zhuǎn)分設(shè)備保持熱狀態(tài)，因為在運行準(zhǔn)備階段需要生產(chǎn)能力突能提高。
本發(fā)明的目的是改進(jìn)上述克勞斯設(shè)備操作法，以便在必需的生產(chǎn)能力與上述操作法相比而出現(xiàn)波動時，可節(jié)省設(shè)備和操作費用。
根據(jù)本發(fā)明，達(dá)到這一目的前述操作法特征是在帶余熱鍋爐的一個或兩個并連燃燒爐中讓進(jìn)氣根據(jù)隨進(jìn)氣一起送入的硫化氫物料流量進(jìn)行優(yōu)化部分燃燒，然后在唯一克勞斯反應(yīng)器中對氣體進(jìn)行進(jìn)一步的處理，其生產(chǎn)能力可達(dá)到期望達(dá)到的最大硫磺物料流量。
也就是說，為進(jìn)行本發(fā)明方法，不再需要兩臺或多臺并連的成套克勞斯設(shè)備。取而代之的是僅設(shè)置兩臺帶附屬余熱鍋爐的燃燒爐。其中按比例將低硫化氫物料流量隨進(jìn)氣一起送入該設(shè)備，因此氣體的部分燃燒僅在燃燒爐中進(jìn)行。相反，若送入的硫化氫物料流量大，則氣體的部分燃燒在兩臺燃燒爐中進(jìn)行。而對于氣體的進(jìn)一步處理而言，卻與此無關(guān)，僅需設(shè)置帶附屬設(shè)備的單一克勞斯反應(yīng)器即可達(dá)到期望達(dá)到的最大硫磺物料流量。
本發(fā)明方法的其它要索將參照附圖
所示流程作詳細(xì)說明。
圖中，待處理進(jìn)氣經(jīng)管道1送入燃燒爐3的燃燒器2中。若隨進(jìn)氣送入的硫化氫物料流量大于燃燒爐3的預(yù)定生產(chǎn)能力，則將進(jìn)氣從管道1分流并經(jīng)管道4送入第二燃燒爐6的燃燒器5。燃燒所需空氣經(jīng)管道7或8送入燃燒器2和5中，而從管道9中分流的管道10和11必要時向燃燒器2和5補充熱氣，如焦碳爐或部分氧化氣。在燃燒爐3和6中均設(shè)置催化劑層3a和6a，以便進(jìn)氣中的氮化合物分解。經(jīng)過燃燒爐3之后，熱氣經(jīng)管道12進(jìn)入余熱鍋爐13，在其中冷卻至270℃，以便經(jīng)管道14送入集流管15，這樣可將氣體送入克勞斯反應(yīng)器16的第一段。一旦必要時啟動了第二燃燒爐6，則其中處理的氣體分流經(jīng)管道17抽出，在附屬余然鍋爐18中相應(yīng)冷卻并在必要時于此之后經(jīng)管道19送入集流管15，這樣就可將兩股氣流一并送入克勞斯反應(yīng)器第一段之后，氣體經(jīng)管道20導(dǎo)出并經(jīng)過換熱器21進(jìn)入余熱鍋爐22的第一流道，在其中冷卻劑154℃。然后經(jīng)管道23將氣體送入克勞斯反應(yīng)器的第二段。其中在設(shè)于其間的換熱器21中再進(jìn)行一定程度的加熱。經(jīng)過克勞斯反應(yīng)器16的第二段之后，氣體經(jīng)管道24導(dǎo)出并送到余熱鍋爐22的第二通道，在其中冷卻至154℃。從余熱鍋爐22出來的氣體中分出大量的硫磺，從而使這種氣體中的未反應(yīng)H2S和SO2含量降低，這種氣體常稱為克勞斯尾氣。但由于還有這樣的污染，所以這種尾氣不經(jīng)過進(jìn)一步處理還不能排入大氣之中?？山?jīng)管道25先送入換熱器26中，然后經(jīng)管道27進(jìn)入氫化反應(yīng)器29中，而在置于其間的加熱爐28中加熱到約280℃。在加氫反應(yīng)器29中，尾氣中所含全部硫化合物經(jīng)催化加氫轉(zhuǎn)化成硫化氫。其中作為氫載氣可用熱氣，經(jīng)管道29送入加氫反應(yīng)器29。氫化尾氣經(jīng)管道30從加氫反應(yīng)器29導(dǎo)出。正如以上所述，由于這種氣體中硫成分僅呈H2S形態(tài)，所以可通過H2S洗滌而進(jìn)一步處理。一旦克勞斯設(shè)備與煤汽化或煤焦化設(shè)備一起運轉(zhuǎn)，則可在H2S洗滌之前將尾氣送去與其中產(chǎn)生的原料氣混合。
在余熱鍋爐13，18和22中因氣體冷卻而分出的硫磺可經(jīng)管道31，32，33和34取出，這些管均連入了集流管35，然后送去作進(jìn)一步的硫磺加工。管道36向余熱鍋爐22供水，而其中產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)管道37導(dǎo)出。余熱鍋爐13經(jīng)管道38供水。這一管道連有分管39，以便向余熱鍋爐18供水。通過管道40和41導(dǎo)出余熱鍋爐13和18中產(chǎn)生的蒸汽，而管道41的蒸汽與管道40的蒸汽合并。
實施上述方法所用分設(shè)備為本專業(yè)已知的設(shè)備。燃燒爐和克勞斯反應(yīng)器采用實施克勞斯方法常見的條件和催化劑操作。由于這些工藝條件同各分設(shè)備的結(jié)構(gòu)一樣并不是本發(fā)明的對象，所以無需在此詳述。
實施例子涉及進(jìn)氣的處理，這一氣體是煤高壓汽化所得到部分氧化原料氣進(jìn)行H2S洗滌所得的。在進(jìn)行合適的氣體處理之后可用作為燃燒氣以使后置的燃?xì)夂推啺l(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)。因為一方面送去氣化的煤中硫磺含量為0.5-3.0wt%，而另一方面發(fā)電機(jī)應(yīng)以40-110%的負(fù)荷運行，很顯然，在這種情況下隨進(jìn)氣送到克勞斯設(shè)備的硫化氫物料硫量波動范圍很大，這必須采用本發(fā)明方法。在采用最大生產(chǎn)能力為約200kg硫磺/小時的克勞斯反應(yīng)器時，其投資和操作費要比雙流路克勞斯設(shè)備節(jié)省約10-15%。
權(quán)利要求
克勞斯設(shè)備操作法，其中含H2S進(jìn)氣先進(jìn)行部分燃燒，然后在兩段或多段克勞斯反應(yīng)器中再進(jìn)行反應(yīng)，其特征是在帶余熱鍋爐的一個或兩個并連燃燒爐中讓進(jìn)氣根據(jù)隨進(jìn)氣一起送入的硫化氫物料流量進(jìn)行優(yōu)化部分燃燒，然后在唯一克勞斯反應(yīng)器中對氣體進(jìn)行進(jìn)一步的處理，其生產(chǎn)能力可達(dá)到期望達(dá)到的最大硫磺物料流量。
全文摘要
本發(fā)明方法是在帶余熱鍋爐的一個或兩個并連燃燒爐中讓進(jìn)氣根據(jù)隨進(jìn)氣一起送入的硫化氫物料流量進(jìn)行優(yōu)化部分燃燒，然后在唯一克勞斯反應(yīng)器中對氣體進(jìn)行進(jìn)一步的處理，其生產(chǎn)能力可達(dá)到期望達(dá)到的最大硫磺物料流量。
文檔編號C01B17/04GK1043681SQ8910944
公開日1990年7月11日 申請日期1989年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月22日
發(fā)明者雷那·迪特莫, 曼弗萊德·格勞斯, 烏爾利奇·麥瑟 申請人:克魯普科普斯有限公司