一種低濃度硫化氫酸性尾氣處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種低濃度硫化氫酸性尾氣處理裝置，包括依次連通的原料混合器、原料氣凈化器、原料氣預熱器、無焰催化氧化反應器、反應產物冷卻器、產品分離器、尾氣洗滌塔，硫化氫酸性尾氣與空氣在原料氣混合器內進行混合，產品分離器；在產品分離器的側壁上設有進氣口，頂部設有出氣口，底部設有出液口，其進氣口與反應物冷卻器的出氣口連通，其出液口通過硫封罐與液硫槽的進液口連通，在尾氣洗滌塔的下部設有進氣口，頂部設有尾氣出口，底部設有洗滌液出口，其進氣口與產品分離器的出氣口連通。本實用新型具有安全性高、能耗低、裝置投資及日常運行維護成本低少、副產品品質高、環(huán)境友好、工藝適應性強，工藝調整靈活的特點。
【專利說明】
一種低濃度硫化氫酸性尾氣處理裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于天然氣、石油化工、煤化工尾氣凈化領域，涉及石油化工、煤化工領域加工低含硫原料采用低溫甲醇洗工序凈化產生低含硫化氫酸性尾氣凈化脫除領域，特別是涉及一種低濃度硫化氫酸性尾氣處理裝置。
【背景技術】
[0002]低溫甲醇洗工藝是一種脫除原料氣中酸性氣體的物理脫硫方法，是利用甲醇溶劑對各種氣體組分溶解度的顯著差別，可分別脫除H2SXO2和各種有機硫等雜質，具有氣體凈化度高，選擇性好、溶劑吸收能力強、操作費用低等特點，被石油化工、煤化工領域被廣泛應用。
[0003]低溫甲醇洗工藝吸收了H2S的甲醇經過閃蒸、氣提、熱再生等方法進行再生循環(huán)利用，同時解析出的含硫化氫酸性尾氣被送往硫回收工序進行凈化處理，在實際的生產過程中，從低溫甲醇洗工序送出來的含硫化氫的酸性尾氣存在H2S含量低0.5-15%、尾氣氣量大等問題，如果采用低含硫原料進行加工生產，這些問題將更加突出。而常規(guī)硫回收工藝通常采用的克勞斯硫回收工藝系列、克勞斯+尾氣處理硫回收工藝等脫硫工藝技術普遍要求待處理的入口原料氣中硫化氫含量高于15-30%，才能滿足正常生產運行。
[0004]為解決上述矛盾，通常做法是對上游低溫甲醇工藝進行改造，增加硫化氫提濃過程和設備，以適應常規(guī)硫回收入口濃度的工藝要求。這樣做增加裝置投資，增加工藝操作的復雜性，降低了裝置運行的經濟性，同時還需要考慮原有低溫甲醇洗裝置是否有足夠大的地方安置新增的裝置和設備。
[0005]此外，現(xiàn)在普遍采用的克勞斯系列硫回收工藝針對這種大氣量、低硫化氫濃度的酸性尾氣，普遍采用富氧燃燒氧化，以提高其脫硫率。一方面需要增設空分裝置提供氧氣，增加了裝置投資和工藝復雜性。另一方面，富氧有焰燃燒大大增加了裝置的安全風險。另外克勞斯系列硫回收工藝是國外引進技術，其催化劑及工藝專利技術引進費用較高，項目的投資較高。
[0006]另外一些采用濕法脫硫，包括超重力脫硫法、氨法尾氣脫硫、堿洗脫硫法等方法的硫回收裝置，需要消耗大量PDS脫硫劑、氨水、堿液等原輔材料，裝置運行成本較高的問題，現(xiàn)場運行過程存在著設備腐蝕、裝置管線堵塞嚴重的情況。隨著國家對硫排放指標的要求越來越嚴格，如何實現(xiàn)這些脫硫裝置低成本，長周期和穩(wěn)定運行，已經成為這些企業(yè)硫回收工藝技術裝備升級改造過程亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型公開了一種低濃度硫化氫酸性尾氣處理裝置，具有安全性高、能耗低、裝置投資及日常運行維護成本低少、副產品品質高、排放氣可達標排放、環(huán)境友好、工藝適應性強，工藝調整靈活的特點。
[0008]本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0009]一種處理低溫甲醇洗工序低濃度硫化氫酸性尾氣的裝置，包括:
[0010]原料氣混合器，用于將上游低溫甲醇洗工序低濃度硫化氫酸性尾氣與空氣進行混合；
[0011 ] 原料氣凈化器，一開一備，原料氣凈化器的進氣口與原料氣混合器的出氣口連通；
[0012]原料氣預熱器，原料氣預熱器的進氣口與原料氣凈化器的出氣口連通；
[0013]無焰催化氧化反應器，無焰催化氧化反應器的進氣口與原料氣預熱器的出氣口連通；
[0014]反應物冷卻器，在反應物冷卻器上設有進氣口、出氣口、進水口和蒸汽出口，反應物冷卻器的進氣口與無焰催化氧化反應器的出氣口連通，通過進水口向反應物冷卻器中輸送鍋爐給水，使鍋爐給水與原料氣在反應物冷卻器中完成熱量回收，將回收反應熱副產低壓蒸汽通過蒸汽出口向工廠外供低壓蒸汽，以供其他低壓蒸汽用戶使用；
[0015]產品分離器，在產品分離器的側壁上設有進氣口，頂部設有出氣口，底部設有出液口，產品分離器的進氣口與反應物冷卻器的出氣口連通，產品分離器的出液口通過硫封罐與液硫槽的進液口連通；
[0016]尾氣洗滌塔，在尾氣洗滌塔的下部設有進氣口，頂部設有尾氣出口，底部設有洗滌液出口，一開一備，尾氣洗滌塔的進氣口與產品分離器的出氣口連通。
[0017]優(yōu)選地，該裝置還設有空氣增壓設備，一開一備，用于對進入原料混合器前的空氣進行增壓。
[0018]較佳地，該裝置還設有原料氣增壓設備，一開一備，用于對進入原料混合器前的上游低溫甲醇洗工序低濃度硫化氫酸性尾氣進行增壓。
[0019]本實用新型的有益效果為:
[0020]上述洗滌水直排流程是:產品分離器出來的尾氣在尾氣洗滌塔內被洗滌液洗地吸收氣相逃逸的硫粉，經過處理的尾氣可以就地達標排放，吸收了硫粉的污洗滌液送后續(xù)工廠配套水處理裝置進行含硫廢水處理。此流程具有工藝簡單，投資少的優(yōu)點。
[0021]上述工藝過程和設備中的反應產物通過一定的熱量回收方式，結合本次實用新型所選流程:可以選擇鍋爐水回收反應熱副產的低壓蒸汽，然后向工廠外供低壓蒸汽供其他低壓蒸汽用戶使用。
[0022]上述工藝技術方案中提到的尾氣吸收洗滌器使用的洗滌液，使用的是低溫甲醇洗裝置甲醇水精餾塔塔釜排放液，在洗滌水直排流程中，該甲醇水精餾塔塔釜排放液為連續(xù)使用，通過上游低溫甲醇洗裝置廢水回用做本實用新型的尾氣洗滌水，實現(xiàn)了廢水循環(huán)回用，降低了實用新型工藝和裝置的原料消耗和成本。
[0023]為了實現(xiàn)上述設備發(fā)生故障時，可以在線隔離處理問題，而不影響裝置連續(xù)穩(wěn)定運行，可以對本裝置中的關鍵設備，如:原料氣凈化器、尾氣洗滌塔、連續(xù)熔硫釜等實行雙系列配置，采用并聯(lián)的連接方式，正常運行時實行一開一備。
【附圖說明】

[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型實施例的工藝流程圖。
[0026]圖中:la/b:空氣增壓設備，一開一備配置;2a/b:原料氣增壓設備，一開一備配置；3a/b:原料氣凈化器，一開一備配置;4:原料氣預熱器;5:原料氣混合器;6:無焰催化氧化反應器;7:反應產物冷卻器;8:產品分離器；10:硫封罐；11:液硫槽；13a/b:尾氣洗滌塔，一開一備雙系列配置。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
實施例
[0028]一種處理低溫甲醇洗工序低濃度硫化氫酸性尾氣的裝置，包括:空氣增壓設備Ia/b、原料氣增壓設備2a/b、原料氣凈化器3a/b、原料氣預熱器4、原料氣混合器5、無焰催化氧化反應器6、反應產物冷卻器7、產品分離器8、硫封罐10、液硫槽11、尾氣洗滌塔13a/b，通過原料氣增壓設備2a/b后的上游低溫甲醇洗工序低濃度硫化氫酸性尾氣與通過空氣增壓設備la/b的空氣在原料氣混合器5內進行混合，原料氣凈化器3a/b的進氣口與原料氣混合器5的出氣口連通，原料氣預熱器4的進氣口與原料氣凈化器3a/b的出氣口連通，無焰催化氧化反應器6的進氣口與原料氣預熱器4的出氣口連通，在反應物冷卻器7上設有進氣口、出氣口、進水口和蒸汽出口，反應物冷卻器7的進氣口與無焰催化氧化反應器6的出氣口連通，通過進水口向反應物冷卻器7中輸送鍋爐給水，使鍋爐給水與原料氣在反應物冷卻器7中完成熱量回收，將回收反應熱副產低壓蒸汽通過蒸汽出口向工廠外供低壓蒸汽，以供其他低壓蒸汽用戶使用，在產品分離器8的側壁上設有進氣口，頂部設有出氣口，底部設有出液口，產品分離器8的進氣口與反應物冷卻器7的出氣口連通，產品分離器8的出液口通過硫封罐10與液硫槽11的進液口連通，在尾氣洗滌塔13a/b的下部設有進氣口，頂部設有尾氣出口，底部設有洗滌液出口，尾氣洗滌塔13a/b的進氣口與產品分離器8的出氣口連通。
[0029]為了實現(xiàn)上述設備發(fā)生故障時，可以在線隔離處理問題，而不影響裝置連續(xù)穩(wěn)定運行，空氣增壓設備la/b、原料氣增壓設備2a/b、原料氣凈化器3a/b、尾氣洗滌塔13a/b實行雙系列配置，采用并聯(lián)的連接方式，正常運行時實行一開一備。
[0030]來自上游低溫甲醇洗工序低濃度硫化氫酸性尾氣，與空氣或裝置空氣或裝置空氣與空氣按一定的比例混合后的空氣在原料氣混合器5中按照一定比例進行配比混合后，進入原料氣凈化器3a/b進行反應前原料預處理，脫除上游低溫甲醇洗工序低濃度硫化氫酸性尾氣中帶進的甲醇、粉塵等雜質經過預處理的反應原料氣經過原料氣預熱器4預熱升溫至(160-280) °C后，送入無焰催化氧化反應器6進行無焰催化氧化反應，反應過程產生的溫升通過反應產物冷卻器7與鍋爐給水完成熱量回收，并副產低壓蒸汽外供工廠低壓蒸汽管網使用;反應產物溫度降低，其中產物硫磺由氣態(tài)變成液態(tài)，在產品分離器8中進行分離和收集過程，分離和捕集下來的硫磺液滴在產品分離器8底部出液口匯集并排出，通過自流進入硫封罐10，最后通過重力自流送到液硫槽11，完成產品硫磺收集、儲藏;產品分離器8分離的尾氣和廢水在尾氣洗滌塔13a/b逆向接觸，完成對反應產物尾氣中逃逸硫粉的洗滌吸收過程;完成吸收洗滌收的尾氣可由尾氣洗滌塔13a/b頂部尾氣出口實現(xiàn)達標排放，在尾氣洗滌塔13a/b內被廢水洗滌吸收的富含硫粉洗滌液由塔底洗滌液出口排出，送往工廠的水處理裝置含硫廢水處理工序處理。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種低濃度硫化氫酸性尾氣處理裝置，其特征在于包括: 原料氣混合器，用于將上游低溫甲醇洗工序低濃度硫化氫酸性尾氣與空氣進行混合； 原料氣凈化器，一開一備，原料氣凈化器的進氣口與原料氣混合器的出氣口連通； 原料氣預熱器，原料氣預熱器的進氣口與原料氣凈化器的出氣口連通； 無焰催化氧化反應器，無焰催化氧化反應器的進氣口與原料氣預熱器的出氣口連通； 反應物冷卻器，在反應物冷卻器上設有進氣口、出氣口、進水口和蒸汽出口，反應物冷卻器的進氣口與無焰催化氧化反應器的出氣口連通； 產品分離器，在產品分離器的側壁上設有進氣口，頂部設有出氣口，底部設有出液口，產品分離器的進氣口與反應物冷卻器的出氣口連通，產品分離器的出液口通過硫封罐與液硫槽的進液口連通； 尾氣洗滌塔，在尾氣洗滌塔的下部設有進氣口，頂部設有尾氣出口，底部設有洗滌液出口，一開一備，尾氣洗滌塔的進氣口與產品分離器的出氣口連通。2.如權利要求1所述裝置，其特征在于還包括:空氣增壓設備，一開一備，用于對進入原料混合器前的空氣進行增壓。3.如權利要求1或2所述裝置，其特征在于還包括:原料氣增壓設備，一開一備，用于對進入原料混合器前的上游低溫甲醇洗工序低濃度硫化氫酸性尾氣進行增壓。
【文檔編號】B01D53/86GK205700144SQ201620635952
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】王建冬, 丁明公, 劉金亮, 李劍川, 王軼君, 康健, 王曉波, 王曉敏, 劉暢
【申請人】天脊煤化工集團股份有限公司