Swsr-4切換再生脫硫劑深度脫硫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于硫磺回收領(lǐng)域，具體涉及一種SWSR-4切換再生脫硫劑深度脫硫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]能源行業(yè)都會產(chǎn)生含有氮、硫的廢氣，其中氮元素主要以氨的形式存在，硫元素主要以硫化氫的形式存在。國內(nèi)硫磺回收工藝的主流工藝是:克勞斯+斯科特工藝，該工藝能夠成功將二氧化硫的排放量控制在400mg/m3以下。2015年，國家對二氧化硫排放要求進(jìn)一步嚴(yán)格，將環(huán)境敏感地區(qū)的二氧化硫排放指標(biāo)進(jìn)一步控制到100mg/m3以下，這將對全國石油、化工以及煤化工行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。
[0003]克勞斯+斯科特工藝簡要介紹如下:
[0004]上游裝置產(chǎn)生的含硫化氫氣體與空氣混合后進(jìn)入制硫燃燒爐火嘴燃燒，經(jīng)余熱鍋爐發(fā)生中壓飽和蒸汽回收余熱后進(jìn)入一級冷凝冷卻器，使反應(yīng)生成的元素硫凝為液態(tài)，液硫被捕集分離進(jìn)入液硫產(chǎn)品池。根據(jù)反應(yīng)溫度要求，自一級冷凝冷卻器出來的過程氣，經(jīng)一級高溫?fù)胶祥y與制硫燃燒爐中的一部分高溫氣流混合升溫進(jìn)入一級轉(zhuǎn)化器，在催化劑的作用下，過程氣中的H2s和S02進(jìn)行Claus反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為元素硫。自一級轉(zhuǎn)化器出來的高溫過程氣首先進(jìn)入過程氣換熱器管程，再進(jìn)入二級冷凝冷卻器，過程氣經(jīng)二級冷凝冷卻器發(fā)生低壓飽和蒸汽并使元素硫凝為液態(tài)，液硫捕集分離后進(jìn)入硫封罐。由二級冷凝冷卻器出來的過程氣再經(jīng)過過程氣換熱器殼程升溫后進(jìn)入二級轉(zhuǎn)化器，使過程氣中剩余的H2S和302進(jìn)一步發(fā)生催化轉(zhuǎn)化，二級轉(zhuǎn)化器出口過程氣經(jīng)三級冷凝冷卻器發(fā)生低壓飽和蒸汽并使元素硫凝為液態(tài)，液硫被捕集分離進(jìn)入液硫產(chǎn)品池。三級冷凝冷卻器出來的制硫尾氣進(jìn)入尾氣分液罐進(jìn)一步捕集液硫后進(jìn)入尾氣處理部分。
[0005]從硫磺回收部分排出的制硫尾氣中，仍含有少量的H2S、S02、COS、Sx等物質(zhì)，經(jīng)換熱、混氫后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在低溫加氫催化劑的作用下S02& COS等被加氫水解，還原為H2So從加氫反應(yīng)器出來的氣流進(jìn)入蒸汽發(fā)生器回收余熱，發(fā)生低壓蒸汽之后進(jìn)入急冷塔與急冷水直接接觸降溫冷卻至常溫。急冷降溫后的尾氣自塔頂出來進(jìn)入尾氣吸收塔，用再生部分送來的胺液(?25%的MDEA胺液)吸收其中的H2S，尾氣吸收塔頂出來的凈化氣可以滿足總硫400mg/m3的排放要求。
[0006]進(jìn)入尾氣焚燒爐焚燒。在尾氣焚燒爐570?600°C爐膛溫度下，凈化氣中殘余的H2S被燃燒為S02，剩余H2和烴類燃燒成C0 2和H20，自尾氣焚燒爐出來的高溫?zé)煔饨?jīng)尾氣廢熱鍋爐回收余熱后由煙囪排放。尾氣吸收塔使用后的富液用富液栗送至胺液再生部分進(jìn)行溶劑再生。
[0007]二氧化硫排放指標(biāo)的進(jìn)一步嚴(yán)格，將造成上述工藝投資成本以及能耗的大幅度上升，特別是煤化工行業(yè)原料中含有的高濃度二氧化碳，嚴(yán)重干擾斯科特工藝中所使用的MDEA的選擇性吸收，導(dǎo)致二氧化硫排放居高不下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種SWSR-4切換再生脫硫劑深度脫硫裝置，將總硫排放控制在50mg/m3以下，有利于現(xiàn)有裝置改造，設(shè)備投入少、運(yùn)行費(fèi)用低、能耗低。
[0009]本發(fā)明所述的SWSR-4切換再生脫硫劑深度脫硫裝置如下:
[0010]包括克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)，克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)通過管線與壓縮機(jī)、換熱器、第二脫硫塔、焚燒爐依次相連；換熱器與焚燒爐之間的管線上還并聯(lián)有第一脫硫塔；
[0011]克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)還與第一脫硫塔、第二脫硫塔以及第一脫硫塔與第二脫硫塔之間的管線相連；
[0012]換熱器還與第一脫硫塔相連，換熱器與第一脫硫塔之間的管線上增設(shè)第一空氣支線；換熱器與第二脫硫塔之間的管線上增設(shè)第二空氣支線。
[0013]其中:
[0014]克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)與第一脫硫塔、第二脫硫塔之間的管線相連的管線上設(shè)第一蝶閥。
[0015]第一空氣支線上設(shè)第二蝶閥；第二空氣支線上設(shè)第八蝶閥。
[0016]克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)與第一脫硫塔之間的管線上設(shè)第四蝶閥；克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)與第二脫硫塔之間的管線上設(shè)第十蝶閥。
[0017]第一脫硫塔與焚燒爐之間的管線上設(shè)第五蝶閥；第二脫硫塔與焚燒爐之間的管線上設(shè)第十一蝶閥。
[0018]第一空氣支線與第一脫硫塔之間的管線上設(shè)第三蝶閥；第二空氣支線與第二脫硫塔之間的管線上設(shè)第九蝶閥；第一空氣支線與第二空氣支線之間的管線上設(shè)第六蝶閥和第七蝶閥，克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)連接在第六蝶閥和第七蝶閥之間。
[0019]工作原理及過程:
[0020]含硫化氫氣體在克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行初步脫硫后形成過程氣，大部分過程氣進(jìn)入第一脫硫塔進(jìn)一步深度凈化，然后進(jìn)焚燒爐焚燒后進(jìn)行排放；余下部分過程氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮、換熱器換熱后，與從第二空氣支線進(jìn)入的空氣混合后進(jìn)入第二脫硫塔對內(nèi)部的脫硫劑進(jìn)行再生，再生氣返回到克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)；此時(shí)，所述裝置中閥門開閉情況如下:第一蝶閥開啟；第二蝶閥關(guān)閉；第三蝶閥開啟；第四蝶閥關(guān)閉；第五蝶閥開啟；第六蝶閥開啟；第七蝶閥關(guān)閉；第八蝶閥開啟；第九蝶閥開啟；第十蝶閥開啟；第十一蝶閥關(guān)閉；閥門開閉的順序，本領(lǐng)域技術(shù)人員能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷；
[0021]第一脫硫塔脫硫效果變差后，在克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行初步脫硫后形成的過程氣，大部分進(jìn)入第二脫硫塔進(jìn)一步深度凈化，然后進(jìn)焚燒爐焚燒后進(jìn)行排放；余下部分過程氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮、換熱器換熱后，與從第一空氣支線進(jìn)入的空氣混合后進(jìn)入第一脫硫塔對內(nèi)部的脫硫劑進(jìn)行再生，再生氣返回到克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)；此時(shí)，所述裝置中閥門開閉情況如下:第一蝶閥開啟；第二蝶閥開啟；第三蝶閥開啟；第四蝶閥開啟；第五蝶閥關(guān)閉；第六蝶閥關(guān)閉；第七蝶閥開啟；第八蝶閥關(guān)閉；第九蝶閥開啟；第十蝶閥關(guān)閉；第十一蝶閥開啟；閥門開閉的順序，本領(lǐng)域技術(shù)人員能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷；
[0022]第二脫硫塔脫硫效果變差后，在克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行初步脫硫后形成過程氣，大部分過程氣進(jìn)入第一脫硫塔進(jìn)一步深度凈化，然后進(jìn)焚燒爐焚燒后進(jìn)行排放；余下部分過程氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮、換熱器換熱后，與從第二空氣支線進(jìn)入的空氣混合后進(jìn)入第二脫硫塔對內(nèi)部的脫硫劑進(jìn)行再生，再生氣返回到克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)；此時(shí)，所述裝置中閥門開閉情況如下:第一蝶閥開啟；第二蝶閥關(guān)閉；第三蝶閥開啟；第四蝶閥關(guān)閉；第五蝶閥開啟；第六蝶閥開啟；第七蝶閥關(guān)閉；第八蝶閥開啟；第九蝶閥開啟；第十蝶閥開啟；第十一蝶閥關(guān)閉；閥門開閉的順序，本領(lǐng)域技術(shù)人員能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。
[0023]如上所述，深度凈化與對內(nèi)部脫硫劑的再生在第一脫硫塔與第二脫硫塔之間切換進(jìn)行，但是，第一脫硫塔與第二脫硫塔存在壽命問題，在達(dá)到使用壽命時(shí)，需要對內(nèi)部脫硫劑進(jìn)行更換。
[0024]第一脫硫塔內(nèi)的脫硫劑需要進(jìn)行更換時(shí)，克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)初步脫硫后形成的過程氣，全部進(jìn)入第二脫硫塔進(jìn)一步深度凈化，然后進(jìn)焚燒爐焚燒后進(jìn)行排放。第一脫硫塔更換脫硫劑。此時(shí)，所述裝置中閥門開閉情況如下:第一蝶閥開啟；第二蝶閥關(guān)閉；第三蝶閥關(guān)閉；第四蝶閥關(guān)閉；第五蝶閥關(guān)閉；第六蝶閥關(guān)閉；第七蝶閥開啟；第八蝶閥關(guān)閉；第九蝶閥開啟；第十蝶閥關(guān)閉；第十一蝶閥開啟；閥門開閉的順序，本領(lǐng)域技術(shù)人員能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷；
[0025]第二脫硫塔內(nèi)的脫硫劑需要進(jìn)行更換時(shí)，克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)初步脫硫后形成的過程氣，全部進(jìn)入第一脫硫塔進(jìn)一步深度凈化，然后進(jìn)焚燒爐焚燒后進(jìn)行排放。第二脫硫塔更換脫硫劑。此時(shí)，所述裝置中閥門開閉情況如下:第一蝶閥開啟；第二蝶閥關(guān)閉；第三蝶閥開啟；第四蝶閥關(guān)閉；第五蝶閥開啟；第六蝶閥開啟；第七蝶閥關(guān)閉；第八蝶閥關(guān)閉；第九蝶閥關(guān)閉；第十蝶閥關(guān)閉；第十一蝶閥關(guān)閉；閥門開閉的順序，本領(lǐng)域技術(shù)人員能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。
[0026]綜上所述，本發(fā)明的有益效果如下:
[0027](1)本發(fā)明所述的裝置能將總硫排放控制在50mg/m3以下；
[0028](2)本發(fā)明所述的裝置容易在現(xiàn)有技術(shù)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，設(shè)備投入少、運(yùn)行費(fèi)用低、能耗低；裝置運(yùn)行穩(wěn)定，可以在2個(gè)脫硫塔內(nèi)切換脫硫再生，也可以控制脫硫再生在一個(gè)塔中進(jìn)行，確保另一個(gè)塔在換催化劑時(shí)，有充分的時(shí)間，而不必停車。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖中:1、克勞斯-斯科特反應(yīng)系統(tǒng)；2、第一蝶閥；3、壓縮機(jī)；4、換熱器；5、第二蝶閥；6