專利名稱：硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硫磺回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫磺回收與尾氣處理裝置開停工期間確保無排放的工藝。
背景技術(shù)：
硫回收裝置的停工過程需要多道工序?qū)ο到y(tǒng)進行處理，首先需要將硫回收裝置的物料切換為燃料氣，使用燃料氣當量燃燒產(chǎn)生的熱量維持硫回收裝置熱量平衡的同時，利用燃料氣燃燒生成的煙氣對整個系統(tǒng)中殘存的液體硫磺進行吹掃，將液體硫磺吹掃到低點作為產(chǎn)品回收，簡稱吹硫作業(yè)；系統(tǒng)殘存的硫磺回收完畢之后，需要逐步提高煙氣中的氧含量，逐步氧化系統(tǒng)中殘余的硫化亞鐵，防止設(shè)備開啟檢修過程中出現(xiàn)的由于硫化亞鐵導(dǎo)致的自燃情況，簡稱鈍化作業(yè)。在上述作業(yè)中存在極大的風(fēng)險，一方面由于燃料氣的燃燒控制難度大，一旦在吹硫作業(yè)過程中出現(xiàn)過氧的情況，極易造成系統(tǒng)飛溫，燒毀設(shè)備；另一方面在鈍化作業(yè)過程中不可避免地產(chǎn)生大量的二氧化硫(氧氣與硫化亞鐵反應(yīng)生成)，將嚴重污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述存在的問題，提供一種硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)新工藝，以降低裝置運行風(fēng)險，減少運行費用和能耗，確保硫磺回收及尾氣處理裝置在停工過程中二氧化硫的排放小于lOppm。本發(fā)明一種硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，包括硫回收單元吹硫作業(yè)、硫回收單元鈍化作業(yè)和尾氣處理單元鈍化作業(yè)三個步驟。具體如下:(I)硫回收單元吹硫作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱，80%經(jīng)加熱氮氣進入一級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，隨后氣體進入過程氣換熱器管程降溫，然后進入二級硫冷器，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐；二級硫冷器出口的循環(huán)氮氣進入過程氣換熱器殼程與管程中氣體進行換熱，升溫后的循環(huán)氮氣與來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣混合，并進入二級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，吹硫完成后氣體進入三級硫冷器，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐，氣相進入尾氣分液罐進一步捕集液硫；尾氣分液罐出口的循環(huán)氮氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，硫霧迅速凝結(jié)為固體硫磺顆粒，經(jīng)急冷水過濾器過濾后排出，急冷水循環(huán)使用；循環(huán)氮氣經(jīng)急冷塔冷卻后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個吹硫循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行吹硫作業(yè)，一級硫冷器出口的循環(huán)氮氣與尾氣加熱器出口的循環(huán)氮氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器。初始進入系統(tǒng) 的氮氣的量與系統(tǒng)大小有關(guān)，流程調(diào)整完畢后注入氮氣直至循環(huán)系統(tǒng)壓力達到15Kpa，此時啟動尾氣風(fēng)機進行循環(huán)。在實際操作中，由于整個系統(tǒng)內(nèi)部各個閥門不可避免的出現(xiàn)微量泄漏的情況，制硫燃燒爐前部注入的氮氣也是對系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)氮氣總量的一個補充。此處氮氣量的大小以控制制硫燃燒爐的降溫速度在20 30°C /小時為宜。所述氮氣進入尾氣加熱器后升溫至300 320°C，經(jīng)停工循環(huán)管線進入一級制硫反應(yīng)器。所述循環(huán)氮氣進入過程氣換熱器管程后溫度降到240 260°C。所述二級冷凝器出口氮氣的溫度為150 160°C。所述二級冷凝器出口氮氣進入過程氣換熱器殼程中換熱后溫度升至210 222。。。所述來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣經(jīng)一、二轉(zhuǎn)跨線與過程氣換熱器殼程出來的降溫循環(huán)氮氣混合，混合后氮氣溫度為240 260°C。所述循環(huán)氮氣經(jīng)三級冷凝器冷卻后溫度降至150 160°C。所述循環(huán)氮氣在急冷塔降溫后溫度降至38 45°C。(2)硫回收單元鈍化作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱，自尾氣加熱器入口注入空氣，80%經(jīng)加熱氮氣依次進入一級制硫反應(yīng)器、過程氣換熱器管程和二級硫冷器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣與來自二級硫冷器出口并經(jīng)過程氣換熱器換熱的循環(huán)氣混合，依次進入二級制硫反應(yīng)器、三級硫冷器和尾氣分液罐進行鈍化作業(yè)；尾氣分液罐出口的循環(huán)氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化 鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣的同時注入空氣，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行鈍化作業(yè)，一級硫冷器出口的氮氣與尾氣加熱器出口的鈍化循環(huán)氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器。初始進入系統(tǒng)的氮氣的量與系統(tǒng)大小有關(guān)，流程調(diào)整完畢后注入氮氣直至循環(huán)系統(tǒng)壓力達到15Kpa，此時啟動尾氣風(fēng)機進行循環(huán)。在實際操作中，由于整個系統(tǒng)內(nèi)部各個閥門不可避免的出現(xiàn)微量泄漏的情況，制硫燃燒爐前部注入的氮氣也是對系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)氮氣總量的一個補充。此處氮氣量的大小以控制制硫燃燒爐的降溫速度在20 30°C /小時為宜，并保證一級硫冷器出口氧含量0.5%，隨著鈍化作業(yè)的不斷深入，循環(huán)氮氣中的氧含量將不斷提高。自尾氣加熱器入口注入空氣的量根據(jù)循環(huán)氣中氧含量來控制，鈍化初期檢測鈍化循環(huán)中氧氣的含量并控制在0.5%，此時一、二級制硫反應(yīng)器將出現(xiàn)明顯的溫升，隨著鈍化作業(yè)的不斷深入，一、二級制硫反應(yīng)器溫度不斷降低，此時可以提高循環(huán)氣中的氧含量至1%，以此類推直至提高循環(huán)氣中的氧含量至2%、3%、5%、7%、8%。氧含量提至8%—段時間之后，制硫反應(yīng)器溫度不僅沒有上升，反而有下降的趨勢，同時檢測鈍化循環(huán)氣中的氧含量不再發(fā)生變化，說明鈍化結(jié)束。如果鈍化過程中出現(xiàn)制硫反應(yīng)器床層溫度大幅度上升，臨時性的關(guān)小或停止空氣的注入量，等待反應(yīng)器床層溫度恢復(fù)正常值之后重新注入空氣，繼續(xù)鈍化。所述氮氣進入尾氣加熱器后升溫至230 250°C，經(jīng)停工循環(huán)管線進入一級制硫反應(yīng)器。所述來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣經(jīng)一、二轉(zhuǎn)跨線與過程氣換熱器殼程出來的降溫循環(huán)氮氣混合，混合后氮氣溫度為230 250°C。所述循環(huán)氣在急冷塔降溫后溫度降至38 45°C。( 3)尾氣處理單元鈍化作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱，自尾氣加熱器入口注入空氣，經(jīng)加熱氮氣依次進入加氫反應(yīng)器和蒸汽發(fā)生器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；蒸汽發(fā)生器出口循環(huán)氣直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)。所述氮氣在尾氣加熱器加熱升溫至130 150°C。自尾氣加熱器入口注入空氣的量根據(jù)循環(huán)氮氣中氧含量來控制，鈍化初期檢測鈍化循環(huán)中氧氣的含量并控制在0.5%，此時加氫反應(yīng)器將出現(xiàn)明顯的溫升，隨著鈍化作業(yè)的不斷深入，加氫反應(yīng)器溫升不斷降低，此時可以提高循環(huán)氣中的氧含量至1%，此時加氫反應(yīng)器又將出現(xiàn)明顯的溫升，當加氫反應(yīng)器再次出現(xiàn)降低時，可再次提高氧含量。以此類推直至提高循環(huán)氣中的氧含量至2%、3%、5%、7%、8%。氧含量提至8% —段時間之后,加氫反應(yīng)器溫度不僅沒有上升，反而有下降的趨勢，同時檢測鈍化循環(huán)氣中的氧含量不再發(fā)生變化，說明鈍化結(jié)束。如果鈍化過程中出現(xiàn)反應(yīng)器床層溫度大幅度上升，臨時性的關(guān)小或停止空氣的注入量，等待反應(yīng)器床層溫度恢復(fù)正常值之后重新注入空氣，繼續(xù)鈍化。所述循環(huán)氣在急冷塔降溫后溫度降至38 45°C。本發(fā)明中:所有涉及到的氧含量均為體`積比。 三個步驟中應(yīng)用到的急冷塔中的急冷水初期都是除鹽水，NaOH溶液用于平衡急冷水的PH值，將根據(jù)急冷水的pH隨時補充。NaOH溶液的濃度沒有特殊的要求，以能調(diào)節(jié)到目的pH為準。硫回收裝置常規(guī)配置氨水或NaOH溶液來平衡急冷水的pH。一般控制急冷水的pH在7 8，這部分水需要外排，常規(guī)硫回收裝置設(shè)置有急冷水外排管線，至酸性水汽提裝置或污水處理廠。三個步驟依次循環(huán)，每個步驟達標后進入下一個循環(huán)。鈍化循環(huán)中氧氣的含量初期控制在0.5%，隨著鈍化作業(yè)的不斷深入，鈍化循環(huán)氣中的氧含量將逐步提高至1%、2%、3%、5%、7%、8%。以鈍化循環(huán)氣中氧含量的檢測作為空氣注入量的控制手段。如果鈍化過程中出現(xiàn)反應(yīng)器床層溫度大幅度上升，臨時性的關(guān)小或停止空氣的注入量，等待反應(yīng)器床層溫度恢復(fù)正常值之后重新注入空氣，繼續(xù)鈍化。直至氧含量提至8% —段時間之后，反應(yīng)器溫度不僅沒有上升，反而有下降的趨勢，同時檢測鈍化循環(huán)氣中的氧含量不再發(fā)生變化，說明鈍化結(jié)束。由于循環(huán)氣每次循環(huán)都需要進入急冷塔進行水洗，而水洗過程中循環(huán)氣中的二氧化硫被急冷水中的NaOH吸收，經(jīng)過水洗的鈍化循環(huán)氣中二氧化硫的含量已經(jīng)達到IOppm以下，當系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值15Kpa時，多余的鈍化循環(huán)氣將隨時被排出，保證鈍化循環(huán)的壓力維持在15Kpa?？藙谒构に囍幸?、二級制硫反應(yīng)器正常操作溫度分別為310、220°C左右，高溫循環(huán)氮氣中硫蒸汽分壓非常低，進入一、二級制硫反應(yīng)器時溫度被加熱到高于正常操作溫度10°c左右，可以促進催化劑微孔中殘存硫磺的霧化，增加了催化劑的表面積，提高催化劑的活性。霧化的硫磺進入循環(huán)氮氣，在硫冷器的作用下凝結(jié)成液體硫磺從而被捕集下來。系統(tǒng)管道中殘存的液體硫磺同時被循環(huán)氮氣攜帶至硫冷器，通過液硫管線排出系統(tǒng)。經(jīng)過 多級捕集的循環(huán)氮氣中仍含有微量的霧化硫磺，進入急冷塔后溫度迅速降低，霧化硫磺凝固成硫磺粉末，急冷水過濾機構(gòu)可以順利的將其分離；急冷塔內(nèi)部產(chǎn)生的硫磺粉末應(yīng)及時過濾排出，否則會影響急冷塔的使用。由于液體硫磺的飽和蒸汽壓非常低，循環(huán)氮氣攜帶的硫磺總量極少，不會出現(xiàn)堵塞過濾機構(gòu)的問題。本發(fā)明使用含有少量氧氣的高溫氮氣作為系統(tǒng)處理介質(zhì)，溫度以及氧含量的控制是系統(tǒng)鈍化是否完全的關(guān)鍵；系統(tǒng)鈍化需要的氧含量初期為0.5_1%，并根據(jù)反應(yīng)器的溫度變化來控制所需氧含量。系統(tǒng)中參與的硫化亞鐵以制硫反應(yīng)器中居多，循環(huán)氮氣中的氧將與硫化亞鐵反應(yīng)，并產(chǎn)生大量的熱量，表現(xiàn)在制硫反應(yīng)器溫度迅速上升。初期以0.5%作為氧含量初始濃度，0.5%作為氧含量增加梯度，如果制硫反應(yīng)器溫度在該氧含量情況下未見大幅度上升，可以提升循環(huán)氮氣中的氧含量到1%，直至氧含量提升至8%。外排的工藝廢水控制pH在7-8。本發(fā)明的有益效果是:(I)無需對現(xiàn)有設(shè)備進行大規(guī)模改裝，只需在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加幾處管線即可完成本發(fā)明，因此改裝簡單易行、所需成本低。(2)利用高溫氮氣替代燃料氣燃燒生成的煙氣對停工裝置進行處理，極大地改善了裝置可控性，控制簡單方便，無床層飛溫導(dǎo)致毀損設(shè)備的風(fēng)險，可有效延長設(shè)備以及催化劑的使用壽命，減少運行費用和能耗。(3)硫回收裝置停工過程中產(chǎn)生的二氧化硫濃度在20000ppm左右，采用了本發(fā)明工藝后能夠確保硫回收裝置停工期間二氧化硫的排放小于lOppm，極大地降低了對環(huán)境的污染。(4)裝置停工時間短，延長裝置檢修時間；(5)外排急冷水中主要含有硫酸鈉，對環(huán)境基本無污染。


圖1是本發(fā)明硫回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝示意圖。圖中:1-制硫燃燒爐；2_高溫摻合閥；3_制硫余熱鍋爐；4_ 一級硫冷器；5_ —級制硫反應(yīng)器；6_過程氣換熱器；7_ 二級硫冷器；8_ 二級制硫反應(yīng)器；9_三級硫冷器；10_尾氣分液罐；11-尾氣加熱器；12_加氫反應(yīng)器；13_蒸汽發(fā)生器；14_急冷塔；15_循環(huán)氣分液罐；16_尾氣風(fēng)機；17_氮氣；18_空氣；19_放空；20_氮氣；21_停工吹硫跨線；22_停工循環(huán)管線；23_ —、二轉(zhuǎn)跨線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1(I)硫回收單元吹硫作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱至320°C，80%經(jīng)加熱氮氣進入一級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，隨后氣體進入過程氣換熱器管程降溫至260°C，然后進入二級硫冷器，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐；二級硫冷器出口的循環(huán)氮氣溫度降至160°C，進入過程氣換熱器殼程與管程中的氣體進行換熱后升溫至222°C，隨后與來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣混合，溫度達到260°C并進入二級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，吹硫完成后氣體進入三級硫冷器，溫度降至160°C，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐，氣相進入尾氣分液罐進一步捕集液硫；尾氣分液罐出口的循環(huán)氮氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，硫霧迅速凝結(jié)為固體硫磺顆粒，經(jīng)急冷水過濾器過濾后排出，急冷水循環(huán)使用；循環(huán)氮氣經(jīng)急冷塔冷卻至45°C后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個吹硫循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣，以控制制硫燃燒爐的降溫速度在20°C /小時來調(diào)節(jié)氮氣量流量，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行吹硫作業(yè)，一級硫冷器出口的循環(huán)氮氣與尾氣加熱器出口的循環(huán)氮氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器。多余的循環(huán)氮氣自尾氣風(fēng)機出口的壓力控制調(diào)節(jié)閥排出。各個硫冷器排污沒有明顯的液硫時結(jié)束硫回收單元吹硫操作。(2)硫回收單元鈍化作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱至250°C，自尾氣加熱器入口注入空氣，保持出口氧含量在0.5%, 80%經(jīng)加熱氮氣依次進入一級制硫反應(yīng)器、過程氣換熱器管程和二級硫冷器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣與來自二級硫冷器出口并經(jīng)過程氣換熱器換熱的循環(huán)氣混合，溫度達到250°C，依次進入二級制硫反應(yīng)器、三級硫冷器和尾氣分液罐進行鈍化作業(yè)；尾氣分液罐出口的循環(huán)氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻至45°C后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣和少量的空氣，以控制制硫燃燒爐的降溫速度在200C /小時來調(diào)節(jié)氮氣量和空氣的流量，同時保持出口氧含量在0.5%左右，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行吹硫作業(yè)，一級硫冷器出口的鈍化氣與尾氣加熱器出口的循環(huán)鈍化氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器。多余的循環(huán)氮氣自尾氣風(fēng)機出口的壓力控制調(diào)節(jié)閥排出。根據(jù)反應(yīng)器的溫度按照1%、2%、3%、5%、7%、8%的梯度逐步提高氧含量直至8%，當反應(yīng)器溫度不僅沒有上升，反而有下降的趨勢，同時檢測鈍化循環(huán)氣中的氧含量不再發(fā)生變化時，結(jié)束硫回收單元鈍化操作。(3)尾氣處理單元鈍化作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱至150°C，自尾氣加熱器入口注入空氣，保持出口氧含量在0.5%，經(jīng)加熱氮氣依次進入加氫反應(yīng)器和蒸汽發(fā)生器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；蒸汽發(fā)生器出口循環(huán)氮氣直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻至45°C后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)。多余的循環(huán)氮氣自尾氣風(fēng)機出口的壓力控制調(diào)節(jié)閥排出。根據(jù)反應(yīng)器的溫 度按照1%、2%、3%、5%、7%、8%的梯度逐步提高氧含量直至8%，當反應(yīng)器溫度不僅沒有上升，反而有下降的趨勢，同時檢測鈍化循環(huán)氣中的氧含量不再發(fā)生變化時，結(jié)束尾氣處理單元鈍化操作。
硫回收單元吹硫作業(yè)持續(xù)時間為12小時，硫回收單元鈍化作業(yè)持續(xù)時間為24小時，尾氣處理單元鈍化作業(yè)持續(xù)時間為24小時，停工過程中尾氣排放的SO2含量小于IOppm,設(shè)備運行正常,外排污水合格。實施例2( I)硫回收單元吹硫作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱至310°C，80%經(jīng)加熱氮氣進入一級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，隨后氣體進入過程氣換熱器管程降溫至247°C，然后進入二級硫冷器，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐；二級硫冷器出口的循環(huán)氮氣溫度降至155°C，進入過程氣換熱器殼程與管程中的氣體進行換熱后升溫至212°C，隨后與來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣混合，溫度達到250°C并進入二級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，吹硫完成后氣體進入三級硫冷器，溫度降至155°C，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐，氣相進入尾氣分液罐進一步捕集液硫；尾氣分液罐出口的循環(huán)氮氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，硫霧迅速凝結(jié)為固體硫磺顆粒，經(jīng)急冷水過濾器過濾后排出，急冷水循環(huán)使用；循環(huán)氮氣經(jīng)急冷塔冷卻至38°C后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個吹硫循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣，以控制制硫燃燒爐的降溫速度在20°C /小時來調(diào)節(jié)氮氣量流量，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行吹硫作業(yè)，一級硫冷器出口的循環(huán)氮氣與尾氣加熱器出口的循環(huán)氮氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器。多余的循環(huán)氮氣自尾氣風(fēng)機出口的壓力控制調(diào)節(jié)閥排出。各個硫冷器排污沒有明顯的液硫時結(jié)束硫回收單元吹硫操作。(2)硫回收單元鈍化作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱至240°C，自尾氣加熱器入口注入空氣，保持出口氧含量在0.5%, 80%經(jīng)加熱氮氣依次進入一級制硫反應(yīng)器、過程氣換熱器管程和二級硫冷器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣與來自二級硫冷器出口并經(jīng)過程氣換熱器換熱的循環(huán)氣混合，溫度達到230°C，依次進入二級制硫反應(yīng)器、三級硫冷器和尾氣分液罐進行鈍化作業(yè)；尾氣分液罐出口的循環(huán)氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻至40°C后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣和少量的空氣，以控制制硫燃燒爐的降溫速度在25V /小時來調(diào)節(jié)氮氣量和空氣的流量，同時保持出口氧含量在0.5%左右，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行吹硫作業(yè)，一級硫冷器出口的鈍化氣與尾氣加熱器出口的循環(huán)鈍化氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器。多余的循環(huán)氮氣自尾氣風(fēng)機出口的壓力控制調(diào)節(jié)閥排出。根據(jù)反應(yīng)器的溫度按照1%、2%、3%、5%、7%、8%的梯度逐步提高氧含量直至8%，當反應(yīng)器溫度不僅沒有上升，反而有下降的趨勢，同時檢測鈍化循環(huán)氣中的氧含量不再發(fā)生變化時，結(jié)束硫回收單元鈍化操作。(3)尾氣處理單元鈍化作業(yè):氮氣經(jīng)過尾 氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱至140°C，自尾氣加熱器入口注入空氣，保持出口氧含量在0.5%，經(jīng)加熱氮氣依次進入加氫反應(yīng)器和蒸汽發(fā)生器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；蒸汽發(fā)生器出口循環(huán)氮氣直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻至40°C后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)。多余的循環(huán)氮氣自尾氣風(fēng)機出口的壓力控制調(diào)節(jié)閥排出。根據(jù)反應(yīng)器的溫度按照1%、2%、3%、5%、7%、8%的梯度逐步提高氧含量直至8%，當反應(yīng)器溫度不僅沒有上升，反而有下降的趨勢，同時檢測鈍化循環(huán)氣中的氧含量不再發(fā)生變化時，結(jié)束尾氣處理單元鈍化操作。硫回收單元吹硫作業(yè)持續(xù)時間為12小時，硫回收單元鈍化作業(yè)持續(xù)時間為24小時，尾氣處理單元鈍化作業(yè)持續(xù)時間為24小時，停工過程中尾氣排放的SO2含量小于IOppm,設(shè)備運行正常,外排污水合格。實施例3 (I)硫回收單元吹硫作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱至30(TC，80%經(jīng)加熱氮氣進入一級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，隨后氣體進入過程氣換熱器管程降溫至240°C，然后進入二級硫冷器，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐；二級硫冷器出口的循環(huán)氮氣溫度降至150°C，進入過程氣換熱器殼程與管程中的氣體進行換熱后升溫至210°C，隨后與來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣混合，溫度達到240°C并進入二級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，吹硫完成后氣體進入三級硫冷器，溫度降至150°C，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐，氣相進入尾氣分液罐進一步捕集液硫；尾氣分液罐出口的循環(huán)氮氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，硫霧迅速凝結(jié)為固體硫磺顆粒，經(jīng)急冷水過濾器過濾后排出，急冷水循環(huán)使用；循環(huán)氮氣經(jīng)急冷塔冷卻至38°C后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個吹硫循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣，以控制制硫燃燒爐的降溫速度在20°C /小時來調(diào)節(jié)氮氣量流量，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行吹硫作業(yè)，一級硫冷器出口的循環(huán)氮氣與尾氣加熱器出口的循環(huán)氮氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器。多余的循環(huán)氮氣自尾氣風(fēng)機出口的壓力控制調(diào)節(jié)閥排出。各個硫冷器排污沒有明顯的液硫時結(jié)束硫回收單元吹硫操作。(2)硫回收單元鈍化作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱至230°C，自尾氣加熱器入口注入空氣，保持出口氧含量在0.5%, 80%經(jīng)加熱氮氣依次進入一級制硫反應(yīng)器、過程氣換熱器管程和二級硫冷器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣與來自二級硫冷器出口并經(jīng)過程氣換熱器換熱的循環(huán)氣混合，溫度達到240°C，依次進入二級制硫反應(yīng)器、三級硫冷器和尾氣分液罐進行鈍化作業(yè)；尾氣分液罐出口的循環(huán)氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻至38°C后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣和少量的空氣，以控制制硫燃燒爐的降溫速度在300C /小時來調(diào)節(jié)氮氣量和空氣的流量，同時保持出口氧含量在0.5%左右，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行吹硫作業(yè)，一級硫冷器出口的鈍化氣與尾氣加熱器出口的循環(huán)鈍化氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器。多余的循環(huán)氮氣自尾氣風(fēng)機出口的壓力控制調(diào)節(jié)閥排出。根據(jù)反應(yīng)器的溫度按照1%、2%、3%、5%、7%、8%的梯度逐步提高氧含量直至8%，當反應(yīng)器溫度不僅沒有上升，反而有下降的趨勢，同時檢測鈍化循環(huán)氣中的氧含量不再發(fā)生變化時，結(jié)束硫回收單元鈍化操作。( 3)尾氣處理單元鈍化作業(yè):氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱至130°C，自尾氣加熱器入口注入空氣，保持出口氧含量在0.5%，經(jīng)加熱氮氣依次進入加氫反應(yīng)器和蒸汽發(fā)生器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；蒸汽發(fā)生器出口循環(huán)氮氣直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻至38°C后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)。多余的循環(huán)氮氣自尾氣風(fēng)機出口的壓力控制調(diào)節(jié)閥排出。根據(jù)反應(yīng)器的溫度按照1%、2%、3%、5%、7%、8%的梯度逐步提高氧含量直至8%，當反應(yīng)器溫度不僅沒 有上升，反而有下降的趨勢，同時檢測鈍化循環(huán)氣中的氧含量不再發(fā)生變化時，結(jié)束尾氣處理單元鈍化操作。硫回收單元吹硫作業(yè)持續(xù)時間為12小時，硫回收單元鈍化作業(yè)持續(xù)時間為26小時，尾氣處理單元鈍化作業(yè)持續(xù)時間為26小時，停工過程中尾氣排放的SO2含量小于IOppm,設(shè)備運行正常,外排污水合格。
權(quán)利要求
1.一種硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于包括硫回收單元吹硫作業(yè)、硫回收單元鈍化作業(yè)和尾氣處理單元鈍化作業(yè)三個步驟，具體如下: (1)硫回收單元吹硫作業(yè) 氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱，80%經(jīng)加熱氮氣進入一級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，隨后氣體進入過程氣換熱器管程降溫，然后進入二級硫冷器，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐；二級硫冷器出口的循環(huán)氮氣進入過程氣換熱器殼程與管程中氣體進行換熱，升溫后的循環(huán)氮氣與來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣混合，并進入二級制硫反應(yīng)器進行吹硫作業(yè)，吹硫完成后氣體進入三級硫冷器，硫霧凝結(jié)自液硫排出口進入硫封罐，氣相進入尾氣分液罐進一步捕集液硫；尾氣分液罐出口的循環(huán)氮氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，硫霧迅速凝結(jié)為固體硫磺顆粒，經(jīng)急冷水過濾器過濾后排出，急冷水循環(huán)使用；循環(huán)氮氣經(jīng)急冷塔冷卻后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個吹硫循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行吹硫作業(yè)，一級硫冷器出口的循環(huán)氮氣與尾氣加熱器出口的循環(huán)氮氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器； (2)硫回收單元鈍化作業(yè) 氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱，自尾氣加熱器入口注入空氣，80%經(jīng)加熱氮氣依次進入一級制硫反應(yīng)器、過程氣換熱器管程和二級硫冷器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣與來自二級硫冷器出口并經(jīng)過程氣換熱器換熱的循環(huán)氣混合，依次進入二級制硫反應(yīng)器、三級硫冷器和尾氣分液罐進行鈍化作業(yè)；尾氣分液罐出口的循環(huán)氣經(jīng)停工吹硫跨線直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)；制硫燃燒爐前部注入氮氣的同時注入空氣，對制硫燃燒爐和一級硫冷器進行鈍化作業(yè)，一級硫冷器出口的氮氣與尾氣加熱器出口的鈍化循環(huán)氣匯合，進入一級制硫反應(yīng)器和二級制硫反應(yīng)器； (3)尾氣處理單元鈍化作業(yè) 氮氣經(jīng)過尾氣風(fēng)機加壓進入尾氣加熱器進行加熱，自尾氣加熱器入口注入空氣，經(jīng)加熱氮氣依次進入加氫反應(yīng)器和蒸汽發(fā)生器進行鈍化作業(yè)，硫化亞鐵被循環(huán)氣中的氧所氧化，生成三氧化二鐵和二氧化硫；蒸汽發(fā)生器出口循環(huán)氣直接進入急冷塔底部，與自上而下噴淋的急冷水逆向接觸，循環(huán)氣中的二氧化硫迅速被氫氧化鈉溶液吸收；循環(huán)氣經(jīng)急冷塔冷卻后進入循環(huán)氣分液罐分液，分液后的循環(huán)氮氣重新進入尾氣風(fēng)機入口，實現(xiàn)整個鈍化循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硫回收單元吹硫作業(yè)、硫回收單元鈍化作業(yè)和尾氣處理單元鈍化作業(yè)中，初始進入系統(tǒng)的氮氣的量為使循環(huán)系統(tǒng)壓力達到15Kpa，此時啟動尾氣風(fēng)機進行循環(huán)；所述硫回收單元吹硫作業(yè)和硫回收單元鈍化作業(yè)中，制硫燃燒爐前部注入的氮氣量以控制制硫燃燒爐的降溫速度在20 30°C /小時為宜，并保證一級硫冷器出口氧含量0.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硫回收單元吹硫作業(yè)、硫回收單元鈍化作業(yè)和尾氣處理單元鈍化作業(yè)中，氮氣進入尾氣加熱器后溫度分別加熱至300 320°C，230 250°C，130 150°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硫回收單元吹硫作業(yè)中，循環(huán)氮氣進入過程氣換熱器管程后溫度降到240 260°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硫回收單元吹硫作業(yè)中，二級冷凝器出口氮氣的溫度為150 160°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硫回收單元吹硫作業(yè)中，二級冷凝器出口氮氣進入過程氣換熱器殼程中換熱后溫度升至210 222。。。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硫回收單元吹硫作業(yè)和硫回收單元鈍化作業(yè)中，來自尾氣加熱器的剩余20%經(jīng)加熱氮氣經(jīng)一、二轉(zhuǎn)跨線與過程氣換熱器殼程出來的降溫循環(huán)氮氣混合，混合后氮氣溫度分別為240 260°C和 230 250°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硫回收單元吹硫作業(yè) 中，循環(huán)氮氣經(jīng)三級冷凝器冷卻后溫度降至150 160°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硫回收單元吹硫作業(yè)、硫回收單元鈍化作業(yè)和尾氣處理單元鈍化作業(yè)中，循環(huán)氮氣在急冷塔降溫后溫度均降至38 45°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺回收及尾氣處理裝置停工清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硫回收單元鈍化作業(yè)和尾氣處理單元鈍化作業(yè)中，循環(huán)氮氣的氧含量由0.5%逐步提聞至8%。
全文摘要
本發(fā)明屬硫磺回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫磺回收尾氣液相處理工藝。按以下步驟進行循環(huán)氮氣加熱后吹掃硫回收單元，產(chǎn)生含硫霧氣體；含硫霧氣體與水直接接觸降溫，硫霧凝結(jié)成硫磺粉末被去除，氣相循環(huán)使用；使用含有微量O2的循環(huán)氮氣加熱后對硫回收及尾氣處理裝置進行吹掃，產(chǎn)生含SO2氣體；含SO2氣體與NaOH稀溶液直接接觸降溫，產(chǎn)生的工藝廢水進堿渣處理裝置。該專利利用高溫氮氣替代燃料氣燃燒生成的煙氣對停工裝置進行處理，極大地改善了裝置可控性，可有效延長設(shè)備以及催化劑的使用壽命；能夠確保硫回收裝置停工期間二氧化硫的排放小于10ppm，極大地降低了對環(huán)境的污染。
文檔編號C01B17/02GK103159187SQ20131010018
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者李鐵軍 申請人:山東三維石化工程股份有限公司青島分公司