設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，具體涉及一種設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置。所述評(píng)價(jià)裝置包括裝有轉(zhuǎn)化催化劑的轉(zhuǎn)化反應(yīng)管，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管入口端分別連接氣體混合器和水汽化器，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管出口端連接硫磺捕集器，硫磺捕集器依次與冷井捕水器、干燥器、氣相色譜儀相連，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管為等內(nèi)徑圓管，內(nèi)設(shè)催化劑床層支撐件；所述支撐件具有用以貫通氣體、液體的沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向的內(nèi)通孔和外壁通道，所述支撐件整體呈圓柱狀，嵌合在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管所需軸向位置，在受到沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向足夠大的作用力時(shí)，所述支撐件可沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向移動(dòng)位置。本實(shí)用新型可以根據(jù)需要靈活調(diào)整催化劑的裝填位置，保證了評(píng)價(jià)裝置的測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。
【專利說(shuō)明】設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，具體涉及一種設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在原油加工、煤化工、天然氣凈化等過(guò)程中，產(chǎn)生了大量含硫化氫的酸性氣，為保護(hù)環(huán)境并回收硫磺，工業(yè)上常用克勞斯工藝處理這種含硫化氫的酸性氣，將絕大部分硫以硫磺的形式回收，尾氣含硫很少，排入大氣。其主要流程是，約三分之一流量的含硫化氫酸性氣先與含氧氣體如空氣或富氧空氣在焚燒爐燃燒，生成含二氧化硫的中間氣，含二氧化硫的中間氣再和其余約三分之二流量的含硫化氫酸性氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，在適當(dāng)?shù)臏囟群痛呋磻?yīng)條件下轉(zhuǎn)化生成單質(zhì)硫和水，單質(zhì)硫和水經(jīng)冷凝，先后分離出來(lái)，尾氣中硫化氫、二氧化硫等的含量就能達(dá)到或接近環(huán)保法律法規(guī)所允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。其中，焚燒爐中硫化氫與氧氣燃燒生成二氧化硫時(shí)，由于酸性氣中通常還含有一些有機(jī)物和二氧化碳，還會(huì)生成羰基硫和二硫化碳。
[0003]實(shí)驗(yàn)室中，利用硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，對(duì)上述過(guò)程中含二氧化硫氣體和含硫化氫氣體，以及含羰基硫、二硫化碳、氧氣等的氣體，在特定催化劑和適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下生成單質(zhì)硫和水的反應(yīng)情況進(jìn)行模擬和研宄，并考察尾氣中硫化氫、二氧化硫、羰基硫、二硫化碳等的含量情況，從而開(kāi)發(fā)出適用的硫磺回收催化劑和相應(yīng)的工藝條件，或者在特定的工藝條件下對(duì)硫磺回收催化劑產(chǎn)品進(jìn)行性能評(píng)估。
[0004]但由于工業(yè)上復(fù)雜的原料條件和裝置條件特點(diǎn)，硫磺回收評(píng)價(jià)裝置需要對(duì)多種工藝條件進(jìn)行模擬，經(jīng)常調(diào)整轉(zhuǎn)化反應(yīng)管內(nèi)催化劑的裝填量和高度方向的裝填位置，雖然可以根據(jù)實(shí)際需要，采用合適的反應(yīng)管或者調(diào)整反應(yīng)管在加熱爐中高度方向的安裝位置，或者直接在催化劑床層下預(yù)先裝填適量的氧化鋁瓷球、石英砂等調(diào)整催化劑的裝填位置，但這些辦法存在不便之處。
[0005]硫磺回收評(píng)價(jià)裝置中，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管在加熱爐內(nèi)垂直安裝，反應(yīng)管的一種方式是:一根不銹鋼圓管，圓管的中上段內(nèi)徑比下段內(nèi)徑大l_2mm，內(nèi)徑不同之處形成一個(gè)圓環(huán)形平臺(tái)，這個(gè)圓環(huán)形平臺(tái)上放置在一個(gè)具有多個(gè)小孔的不銹鋼圓片，作為催化劑床層底面的支撐。這種結(jié)構(gòu)，可以在平臺(tái)圓片上再增加合適的材料如適量的氧化鋁瓷球、石英砂等抬高催化劑裝填底面，降低則不太容易，需要機(jī)械加工，這些辦法存在不便之處。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種轉(zhuǎn)化反應(yīng)管內(nèi)設(shè)可沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向移動(dòng)位置的催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，包括裝有轉(zhuǎn)化催化劑的轉(zhuǎn)化反應(yīng)管，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管外設(shè)加熱爐，加熱爐內(nèi)部包括由內(nèi)至外的均熱套筒與加熱層，均熱套筒內(nèi)壁緊密貼合在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管外表面，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管入口端分別連接氣體混合器和水汽化器，氣體混合器分別連接氣源和二硫化碳飽和器，水汽化器之前依次設(shè)置平流泵和儲(chǔ)水瓶，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管出口端連接硫磺捕集器，硫磺捕集器依次與冷井捕水器、干燥器、氣相色譜儀相連，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管為等內(nèi)徑圓管，內(nèi)設(shè)催化劑床層支撐件；所述支撐件具有用以貫通氣體、液體的沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向的內(nèi)通孔和外壁通道，所述支撐件整體呈圓柱狀，嵌合在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管所需軸向位置，在受到沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向足夠大的作用力時(shí)，所述支撐件可沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向移動(dòng)位置。
[0009]其中，優(yōu)選的技術(shù)方案如下:
[0010]所述支撐件所具有的內(nèi)通孔和外壁通道的孔道外徑尺寸小于催化劑顆粒外徑，以避免催化劑泄漏或堵塞孔道。
[0011]所述支撐件之上，催化劑床層之下，設(shè)置不銹鋼細(xì)篩網(wǎng)，篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸小于催化劑顆粒外徑，以避免催化劑泄漏。這時(shí)，所述支撐件所具有的用以貫通氣體、液體的沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向的內(nèi)通孔和外壁通道，可以為細(xì)徑孔道，孔道外徑尺寸小于催化劑床底層顆粒的外徑，也可以為粗徑孔道，孔道外徑尺寸大于催化劑床底層顆粒的外徑。
[0012]本實(shí)用新型的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，其轉(zhuǎn)化反應(yīng)管內(nèi)設(shè)的催化劑床層支撐件，可根據(jù)需要，通過(guò)對(duì)其沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向施加足夠大的作用力，如用細(xì)棍敲打或推壓，可沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向調(diào)整支撐件的位置，從而靈活調(diào)整催化劑的裝填位置。
[0013]進(jìn)一步，所述硫磺捕集器內(nèi)部還可以設(shè)置硫磺捕捉部件。
[0014]所述硫磺捕捉部件是氧化鋁小球、碳化硅顆粒、不銹鋼絲團(tuán)、緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)或者具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器中的一種或多種。所述具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器，通過(guò)設(shè)在硫磺捕集器壁上的冷卻水出入管進(jìn)行供水、排水。
[0015]所述填充在硫磺捕集器內(nèi)的氧化鋁小球、碳化硅顆粒、不銹鋼絲團(tuán)或緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)，其外表面積較大，容納硫磺能力較大，導(dǎo)熱良好，通過(guò)將熱量傳遞到硫磺捕集器壁上，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化反應(yīng)后的氣流冷卻到適當(dāng)程度，使絕大部分單質(zhì)硫直接凝結(jié)附著在材料外表面上，故而只有很少量的單質(zhì)硫進(jìn)入之后管路并凝結(jié)，較大地延長(zhǎng)了硫磺捕集器排氣口后管路的堵塞時(shí)間，從而使評(píng)價(jià)裝置能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0016]所述具有不銹鋼翅片的、通冷卻水的不銹鋼盤管冷卻器，其降溫能力大，翅片表面積大，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化反應(yīng)后的氣流冷卻到較低溫度，使絕大部分的單質(zhì)硫和大部分水直接凝結(jié)附著翅片表面上(凝結(jié)水還會(huì)流下)，故而只有很少量的單質(zhì)硫進(jìn)入之后的管路，從而使評(píng)價(jià)裝置能夠在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0017]所述硫磺捕捉部件，還可以由具有不銹鋼翅片的、通冷卻水的不銹鋼盤管冷卻器，和氧化鋁小球、碳化硅顆粒、不銹鋼絲團(tuán)或緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)組合而成。這種組合部件不僅降溫能力大，單質(zhì)硫凝結(jié)后還極易附著，能夠?qū)⒔跞康膯钨|(zhì)硫捕集，很長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)在后續(xù)管路中看到硫磺凝結(jié)，基本能夠避免硫磺捕集器排氣口后管路的堵塞，從而使評(píng)價(jià)裝置能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0018]所述氣體混合器之前分別連接含硫化氫氣源、含二氧化硫氣源、氮?dú)鈿庠醇捌渌鼩庠矗瑲怏w混合器和各氣源間分別設(shè)置氣體流量控制器。所述氣體流量控制器，優(yōu)選質(zhì)量流量控制器，其能夠自動(dòng)控制，不受前后壓差大小的影響，精度高，計(jì)量準(zhǔn)確。
[0019]所述硫磺捕集器的表面散熱能力能夠使側(cè)面排氣口內(nèi)氣流溫度低于50°C，硫磺捕集器底部設(shè)置排水口，側(cè)面設(shè)置排氣口，側(cè)面排氣口連接冷井捕水器，再依次連接裝有脫水劑的干燥器以及用以檢測(cè)氣體中硫化氫、二氧化硫、羰基硫、二硫化碳、氧氣等成分含量的氣相色譜儀，再連接尾氣凈化器。
[0020]本實(shí)用新型所具有的有益效果是:
[0021]本實(shí)用新型由于在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管內(nèi)設(shè)可沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管軸向移動(dòng)位置的催化劑床層支撐件，可以根據(jù)需要靈活調(diào)整催化劑的裝填位置，從而保證了評(píng)價(jià)裝置的測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是圖1中催化劑床層支撐件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是不銹鋼盤管冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖中:1、氣體流量控制器；2、二硫化碳飽和器；3、氣體混合器；4、轉(zhuǎn)化反應(yīng)管；5、水汽化器；6、平流泵；7、儲(chǔ)水瓶；8、硫磺捕集器；9、冷井捕水器；10、干燥器；11、氣相色譜儀；12、尾氣凈化器；13、加熱爐；14、加熱層；15、均熱套筒；16、催化劑床層支撐件；17、硫磺捕捉部件；18、內(nèi)通孔；19、外壁通道；20、不銹鋼盤管冷卻器；21、緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1-2所示，所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，包括裝有轉(zhuǎn)化催化劑的轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4外設(shè)加熱爐13，加熱爐13內(nèi)部包括由內(nèi)至外的均熱套筒15與加熱層14，均熱套筒15套設(shè)在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4外表面，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4入口端分別連接氣體混合器3和水汽化器5，氣體混合器3分別連接氣源和二硫化碳飽和器2，水汽化器5之前依次設(shè)置平流泵6和儲(chǔ)水瓶7，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4出口端連接硫磺捕集器8，硫磺捕集器8依次與冷井捕水器9、干燥器10、氣相色譜儀11相連，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4為等內(nèi)徑圓管，內(nèi)設(shè)催化劑床層支撐件16 ;所述支撐件16具有用以貫通氣體、液體的沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4軸向的內(nèi)通孔18和外壁通道19，所述支撐件16整體呈圓柱狀，嵌合在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4所需軸向位置，在受到沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4軸向足夠大的作用力時(shí)，所述支撐件16可沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4軸向移動(dòng)位置。
[0030]所述支撐件16所具有的內(nèi)通孔18和外壁通道19的孔道外徑尺寸小于催化劑顆粒外徑。
[0031]所述支撐件16之上，催化劑床層之下，設(shè)置不銹鋼細(xì)篩網(wǎng)，篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸小于催化劑顆粒外徑。
[0032]實(shí)施例2
[0033]如圖1-4所示，所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置的硫磺捕集器8內(nèi)部設(shè)置硫磺捕捉部件17。所述硫磺捕捉部件17是基本充滿硫磺捕集器8的氧化鋁小球、碳化硅顆粒、不銹鋼絲團(tuán)、緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)21或者具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器20中的一種或多種。所述具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器20，通過(guò)設(shè)在硫磺捕集器8壁上的冷卻水出入管進(jìn)行供水、排水。所述硫磺捕集器8底部設(shè)置排水口，側(cè)面設(shè)置排氣口，側(cè)面排氣口連接冷井捕水器9。所述氣相色譜儀11之后連接尾氣凈化器12。所述氣體混合器3與氣源之間設(shè)置氣體流量控制器I。
[0034]實(shí)施例2其余結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)如實(shí)施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，包括裝有轉(zhuǎn)化催化劑的轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)外設(shè)加熱爐(13)，加熱爐(13)內(nèi)部包括由內(nèi)至外的均熱套筒(15)與加熱層(14)，均熱套筒(15)內(nèi)壁緊貼在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)外表面，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)入口端分別連接氣體混合器(3)和水汽化器(5)，氣體混合器(3)分別連接氣源和二硫化碳飽和器(2)，水汽化器(5)之前依次設(shè)置平流泵(6)和儲(chǔ)水瓶(7)，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)出口端連接硫磺捕集器(8)，硫磺捕集器(8)依次與冷井捕水器(9)、干燥器(10)、氣相色譜儀(11)相連，其特征在于，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)為等內(nèi)徑圓管，內(nèi)設(shè)催化劑床層支撐件(16);所述支撐件(16)具有用以貫通氣體、液體的沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)軸向的內(nèi)通孔(18)和外壁通道(19)，所述支撐件(16)整體呈圓柱狀，嵌合在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)所需軸向位置，在受到沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)軸向足夠大的作用力時(shí)，所述支撐件(16)可沿轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)軸向移動(dòng)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述支撐件(16)所具有的內(nèi)通孔(18)和外壁通道(19)的孔道外徑尺寸小于催化劑顆粒外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述支撐件(16)之上，催化劑床層之下，設(shè)置不銹鋼細(xì)篩網(wǎng)，篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸小于催化劑顆粒外徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述硫磺捕集器(8)內(nèi)部設(shè)置硫磺捕捉部件(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述硫磺捕捉部件(17)是氧化鋁小球、碳化硅顆粒、不銹鋼絲團(tuán)、緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)(21)或者具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器(20)中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述硫磺捕捉部件(17)是具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器(20)，其通過(guò)設(shè)在硫磺捕集器(8)壁上的冷卻水出入管進(jìn)行供水、排水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述硫磺捕集器(8)底部設(shè)置排水口，側(cè)面設(shè)置排氣口，側(cè)面排氣口連接冷井捕水器(9)0
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述氣相色譜儀(11)之后連接尾氣凈化器(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的設(shè)置催化劑床層支撐件的硫磺回收評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述氣體混合器(3)與氣源之間設(shè)置氣體流量控制器(I)。
【文檔編號(hào)】C01B17/04GK204211488SQ201420634934
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】胡文賓, 邵志輝, 路新龍, 王強(qiáng), 沈英飛, 崔立濱 申請(qǐng)人:山東迅達(dá)化工集團(tuán)有限公司, 江蘇恒新能源科技有限公司