[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)用于克勞斯過程的過程氣體的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080018863.1
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN102428025A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃克哈德·云斯特;沃爾夫?qū)?nèi)博;亞歷山大·施里費(fèi)爾
• 申請（專利權(quán)）人: 魯奇有限責(zé)任公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04;F23D14/22;F23D14/38
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 黃剛;車文

本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)用于克勞斯過程的含有硫化氫和二氧化硫的過程氣體的方法，起始于含有硫化氫的原料氣體，所述原料氣體利用向燃燒室內(nèi)開放的若干燃燒器在800℃到1650℃的溫度范圍內(nèi)與純氧燃燒，其中純氧分別通過一個(gè)中央管進(jìn)入燃燒室，同時(shí)原料氣體通過圍繞中央管同軸布置的管進(jìn)入燃燒室，且吹掃氣體通過同軸圍繞原料氣體管的環(huán)形導(dǎo)管加入，并且其中在與燃燒室連接并以距燃燒器一定距離布置的輔助爐膛內(nèi)，水蒸汽通過中央管供給，加熱氣體通過同軸圍繞中央管的管，酸水汽提氣通過圍繞加熱氣體管同軸布置的外部管供應(yīng)，由輔助爐膛所產(chǎn)生的燃燒氣體被引入燃燒室。

根據(jù)DE?3430015C1已知一種用于燃燒含有氫硫化物的氣體以生產(chǎn)用于克勞斯過程的含有硫化氫和二氧化硫的過程氣體的設(shè)備，所述設(shè)備包括在1000℃至1300℃的溫度生成過程氣體的燃燒室，所述燃燒室具有將空氣和含有硫化氫的氣體供應(yīng)到燃燒室的管，并且具有位于合并入燃燒室的輔助爐膛中的輔助燃燒系統(tǒng)，其中輔助燃燒系統(tǒng)中的燃燒氣體進(jìn)入燃燒室并利用供應(yīng)管線向輔助燃燒系統(tǒng)提供富烴加熱氣體、水蒸汽和空氣。至少一個(gè)燃燒器向燃燒室內(nèi)開放，這種燃燒器配備有用于供應(yīng)氧氣的中央管，該中央管由用于供給含有硫化氫的原料氣體的第二管同軸圍繞，并且這種燃燒器配備有圍繞第二管同軸布置的用于燃燒空氣進(jìn)入燃燒室的環(huán)形導(dǎo)管。該設(shè)備能夠處理硫化氫含量嚴(yán)重波動(dòng)和原料氣體速率嚴(yán)重波動(dòng)的原料氣體。在極低的硫化氫含量時(shí)，與純氧發(fā)生燃燒，在極高的氫硫含量時(shí)，與空氣發(fā)生燃燒，并且在正常情況時(shí)，與空氣和氧氣發(fā)生燃燒。

在克勞斯過程中，含有硫化氫的原料氣體通過部分燃燒初步轉(zhuǎn)化為硫化氫和二氧化硫的混合物，目的是將該兩種組分的摩爾比調(diào)整為2∶1。這樣獲得的氣體混合物在催化克勞斯設(shè)備中轉(zhuǎn)化為元素硫和水，且廢氣被供給至脫硫設(shè)施。在熱的后燃燒系統(tǒng)中，脫硫單元的廢氣典型地轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸颍虼诵纬闪酥话倭慷趸虻膹U氣。

為了能夠處理還包含烴和二氧化碳的氫硫化物原料氣體，根據(jù)EP0315225B1提出將含有硫化氫和烴或二氧化碳的氣體供給燃燒器，在燃燒器火焰的核心區(qū)產(chǎn)生2000℃至3000℃的溫度，并且在達(dá)1650℃的溫度從燃燒室中排出一氧化碳和氫的氣體混合物。由于燃燒器火焰中通常的高溫，原料氣體中含有的大部分二氧化碳分解成一氧化碳和氧氣；水部分分解為氫氣和氧氣。這樣就得到了用于保持燃燒器火焰區(qū)和燃燒室內(nèi)高溫所需要的部分氧氣，因而減少了總需氧量。燃燒室產(chǎn)物氣體混合物中存在的氫對于氣體混合物下游的處理是有用的，這是因?yàn)檫@樣無需外部加氫氣就可以進(jìn)行氫化反應(yīng)。此外，氣體組分氫和一氧化碳可用作合成氣。

當(dāng)僅用純氧燃燒含有硫化氫的原料氣體流時(shí)，不斷用少量的空氣吹掃外部的環(huán)形導(dǎo)管，以防止離開燃燒室的燃燒氣體經(jīng)環(huán)形導(dǎo)管回流。

本發(fā)明的任務(wù)是通過以下方式控制上面描述的過程：在含有硫化氫的原料氣體可以僅用純氧燃燒的情況下，通過外部的環(huán)形導(dǎo)管進(jìn)入燃燒室的空氣供給可以省略。

本發(fā)明的任務(wù)通過用不活潑氣體、優(yōu)選二氧化碳吹掃外部的環(huán)形導(dǎo)管，以抑制燃燒氣體從燃燒室回流從而僅與純O₂(＞90％)發(fā)生燃燒來完成。

一個(gè)有利的方面是能夠?qū)⒃跉怏w清除過程中積聚的二氧化碳、特別是通過負(fù)載甲醇(laden?methanol)的解吸而獲得的二氧化碳作為吹掃氣體。

用于實(shí)現(xiàn)該方法的合適的設(shè)備的特征是環(huán)繞所述輔助爐膛布置一圈或更多圈燃燒器。

在下文中基于結(jié)合通過燃燒室的燃燒器區(qū)域的縱截面圖的實(shí)施例詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的方法，如圖所示：

燃燒室(2)的耐火襯里(1)容納燃燒器系統(tǒng)，所述燃燒器系統(tǒng)包括兩個(gè)燃燒器(3)和布置在所述兩個(gè)燃燒器(3)之間、與每個(gè)燃燒器(3)距離相等的輔助燃燒系統(tǒng)(4)。通過管線(6)向在每個(gè)燃燒器(3)中軸向布置的中央管(5)提供純氧。同軸布置的管(7)圍繞每一個(gè)中央管(5)，從而形成環(huán)形空間，通過管線(8)將含有硫化氫的原料氣體提供到所述環(huán)形空間。原料氣體管(7)被同軸的環(huán)形導(dǎo)管(9)所環(huán)繞，作為吹掃氣體的二氧化碳通過管線(10)被供給到同軸的環(huán)形導(dǎo)管(9)中。通過管線(12)向輔助燃燒系統(tǒng)(4)的軸向布置的中央管(11)提供蒸汽并且通過在該中央管(11)和同軸圍繞中央管的管(13)之間存在的環(huán)形空間向輔助燃燒系統(tǒng)(4)的軸向布置的中央管(11)提供加熱氣體。通過管線(14)向點(diǎn)火火焰(15)提供燃料氣體。為清晰起見，第二個(gè)燃燒器的組件沒有標(biāo)附圖標(biāo)記。