[發明專利]Ⅱ級反應器在硫回收行業的應用

有效

• 申請號: 201010141686.8
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN101792129A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 周琪
• 申請（專利權）人: 周琪
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04;B01D53/88;B01D53/52
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 胡靜

技術領域

本發明涉及II級反應器在硫回收行業的應用，用于處理含硫化氫的酸性氣體回收硫。

背景技術

為了解決原型Claus工藝難以處理低濃度氣體和不能達到環保要求的問題，又產生了一些新型克勞斯工藝。其中具有代表性的列舉如下：溶液吸收-解吸增濃加克勞斯的SCOT工藝、德國林德公司的Clinsulf-DO工藝、巴爾森公司的Selectox工藝、荷蘭Comprimo公司的Superclaus工藝、法國埃爾夫·阿奎坦公司的低溫選擇氧化工藝、丹麥托普索公司以硫酸為產品的WSA工藝。

其中林德公司的Clinsulf-DO工藝屬直接催化氧化工藝。與原型克勞斯工藝不同的是：克勞斯反應屬平衡反應，其平衡常數受反應溫度的限制，但直接催化氧化反應是硫化氫直接氧化為元素硫和水的反應，屬單向反應?？稍谥苯友趸磻鞯拇呋瘎┐矊又醒a入空氣，在一種特制的催化劑上將H₂S氧化成單質硫，此工藝可使裝置的總收率達99.2％～99.5％的水平。該工藝已建立工業裝置，應用于從二氧化碳含量很高的再生酸氣中回收硫。

結合我國的國情，由于從國外引進的Clinsulf-DO技術對操作條件和設備要求都比較苛刻，當酸性氣中的H₂S體積濃度在1％～15％時，國內引進的工程案例如淮化集團有限公司于2000年投產的18萬噸合成氨裝置的NHD凈化工藝氣中脫除的硫化氫的回收硫磺裝置和長慶氣田第一采氣廠第一凈化廠(1400×10⁴m³/d天然氣凈化)硫磺回收裝置的硫磺轉化率均在90％左右。

所以有必要優化硫回收工藝流程，增大硫化氫的脫硫效率及硫磺生成率。

發明內容

為了增大硫化氫的脫硫效率及硫磺生成率，本發明提供了II級反應器在硫回收行業的應用。

本發明提供的II級反應器在硫回收行業的應用：使含硫化氫的酸性氣體在II級反應器內進行催化氧化反應生成硫，所述II級反應器包括一個主反應器和兩個輔反應器，所述兩個輔反應器并聯后與所述主反應器連通，所述主反應器和兩個輔反應器都連接有硫冷凝器，所述催化氧化反應在所述主反應器和其中的一個輔反應器內進行；所述主反應器和兩個輔反應器內裝填鈦基催化劑，該鈦基催化劑的比表面積大于100m²/g，孔容大于0.2ml/g，平均壓碎強度大于80牛頓/顆，堆積密度0.95～1.05Kg/L；其特征在于：所述含硫化氫的酸性氣體為含有1％～15％體積濃度的硫化氫的酸性氣體；所述含硫化氫的酸性氣體用蒸汽加熱至230～250℃，與在空氣預熱器中用蒸汽加熱到230～250℃的空氣混合進入主反應器；通過調節跟該II級反應器銜接的汽包的壓力使主反應器出口氣體溫度保持在285～295℃；從主反應器出來的已完成反應85～90％的混合工藝氣進入其中的一個輔反應器，輔反應器出口氣體溫度保持在235～245℃。

較佳地，該應用包括將所述兩個輔反應器進行切換使用的步驟。

較佳地，與所述含硫化氫的酸性氣體混合的所述空氣的流量根據催化氧化反應所需要的氧氣量來確定，流量大小由調節閥來調節控制。

當所述含硫化氫的酸性氣體的硫化氫體積濃度大于6％，可以將與主反應器連接的硫冷凝器的出口氣體部分循環至所述主反應器的進口。

主反應器下部可以加設有取熱盤管。

本發明提供的II級反應器在硫回收行業的應用是針對H₂S體積濃度在1％～15％的酸性氣的硫磺回收工藝，能使硫的轉化率達到99％以上，同時具有副產硫磺純度高，副產蒸汽可回收利用，換熱效率高，操作靈活，檢修和維護方便，制造材質經久耐用、經濟效益明顯等特點。

附圖說明

圖1為本發明的II級反應器在硫回收行業的應用的工藝流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，預熱后的空氣和預熱后的酸性氣進入主反應器進行催化氧化反應，經硫冷凝器I生成液硫，反應后的氣體經過入口閥I-輔反應器I-硫冷凝器II或者入口閥II-輔反應器II-硫冷凝器III，生成液硫，最終進入工藝器去硫分離器。

下面對本發明做進一步具體說明。