[發明專利]一種低溫克勞斯硫磺回收工藝及裝置

有效

• 申請號: 200910058717.0
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN101519192A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 張驚濤
• 申請（專利權）人: 成都賽普瑞興科技有限公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉明芳;吳彥峰

1.一種低溫克勞斯硫磺回收工藝，主要步驟包括熱反應段、催化反應段和尾氣焚燒段；

(1)熱反應段：

在燃燒爐中，將含硫化氫的酸氣與空氣或富氧空氣或純氧混合燃燒，部分硫化氫與氧反應生成二氧化硫，在930～1200℃高溫下，硫化氫與二氧化硫發生克勞斯反應生成氣態單質硫；該反應過程中控制進入燃燒爐的空氣或富氧空氣或純氧中的氧氣量，使生成的二氧化硫與剩余硫化氫的摩爾比為1∶1～3；

出燃燒爐的氣體經過余熱鍋爐冷卻并回收熱能后再經一級硫冷凝器冷卻至150～180℃，氣態單質硫冷凝為液硫而分離出來；

經冷凝分離液硫后的過程氣進入下述步驟(2)的催化反應段中；

(2)催化反應段：

催化反應段包括四級克勞斯反應：

①第一級克勞斯反應，為常規克勞斯反應：

來自上述熱反應段一級硫冷凝器的過程氣通過一級預熱器或者采用摻混的方式加熱至220～270℃后進入一級反應器中進行常規克勞斯催化反應生成氣態單質硫；反應后氣體經二級預熱器冷卻后再經二級硫冷凝器冷卻至150～180℃，氣態單質硫冷凝為液硫而分離出來；

經二級硫冷凝器分離液硫后的過程氣經過加熱升溫后進入二級反應器中進行下述第二級克勞斯反應；

②第二級克勞斯反應，為催化劑再生同時進行常規克勞斯反應：

來自上述二級硫冷凝器的過程氣經二級預熱器加熱至220～270℃后進入二級反應器中，對在上一操作周期中吸附固態單質硫和/或液態單質硫飽和的催化劑進行再生；同時，在二級反應器中進行常規克勞斯催化反應生成氣態單質硫；反應后氣體在三級硫冷凝器中冷卻至120～150℃，氣態單質硫冷凝為液硫而分離出來；

經三級硫冷凝器分離液硫后的過程氣進入三級反應器中進行下述第三級克勞斯反應；

③第三級克勞斯反應，為亞露點低溫克勞斯反應：

來自上述三級硫冷凝器的過程氣進入三級反應器中，在120～150℃溫度下進行亞露點低溫克勞斯反應生成單質硫，包括液態單質硫和氣態單質硫；液態單質硫吸附于催化劑中并在之后的催化劑再生過程中被氣化而脫吸出來；氣態單質硫隨反應后氣體進入四級硫冷凝器中冷卻至90～119℃，氣態單質硫冷凝而分離出來；

經四級硫冷凝器分離液硫后的過程氣進入四級反應器中進行下述第四級克勞斯反應；

④第四級克勞斯反應，為亞固點低溫克勞斯反應：

來自上述四級硫冷凝器的過程氣進入四級反應器中，在90～119℃溫度下進行亞固點低溫克勞斯反應生成單質硫，包括固態單質硫、液態單質硫及氣態單質硫；固態單質硫及液態單質硫吸附于催化劑中并在之后的催化劑再生過程中被氣化而脫吸出來；氣態單質硫隨反應后氣體通過五級硫冷凝器，氣態單質硫冷凝而分離出來；

經五級硫冷凝器分離液硫后的尾氣進入下述步驟(3)的尾氣焚燒段中；

(3)尾氣焚燒段：

來自上述催化反應段五級硫冷凝器的尾氣經硫捕集器捕集進一步分離單質硫后進入尾氣焚燒爐中焚燒后排空。

2.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于：

所述的步驟(2)催化反應段中，所述的四級克勞斯反應中：一級反應器是固定的，始終進行常規克勞斯反應；其它三級的反應器輪流進行催化劑再生同時進行常規克勞斯反應、亞露點低溫克勞斯反應、亞固點低溫克勞斯反應。

3.根據權利要求2所述的工藝，其特征在于：

所述的其它三級的反應器中，進行催化劑再生同時進行常規克勞斯反應的反應器有1臺，進行亞露點低溫克勞斯反應的反應器有1～2臺，進行亞固點低溫克勞斯反應的反應器有1臺。

4.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于：

所述的步驟(2)催化反應段中，第二級克勞斯反應、第三級克勞斯反應和第四級克勞斯反應所對應的二級反應器、三級反應器和四級反應器，通過程控閥定期切換反應進料，使其輪流實現催化劑再生和不同溫度段下的低溫克勞斯反應。

5.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于：

所述的步驟(2)催化反應段的一級克勞斯反應中，采用摻混的方式加熱是指：通過摻混閥與來自燃燒爐和/或余熱鍋爐的高溫氣摻混升溫、使進入一級反應器的過程氣達到設定溫度。