[發明專利]硫磺回收單元液硫旋流脫H2S的方法與裝置

有效

• 申請號: 201210576761.2
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN102976280A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 范軼;李浩;朱學軍;汪華林;吳文鋒;沈玲;錢卓群;封金蘭
• 申請（專利權）人: 上海華暢環保設備發展有限公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

技術領域

本發明屬于石油化工與環保領域，涉及一種天然氣凈化廠硫磺回收單元液硫旋流脫H₂S的方法及裝置，適用于天然氣凈化單位天然氣硫磺回收單元的工藝。通過在其流程加入兩級氣液旋流器串聯的方法，有效地改善了相關工藝過程，獲得了更好的處理效果。具體地說，本發明涉及硫磺回收單元液硫旋流脫H₂S的方法及裝置。

背景技術

硫磺回收指將含硫化氫等有毒含硫氣體中的硫化物轉變為單質硫，從而變廢為寶，保護環境的化工過程。

硫磺回收通常采用一種叫做“克勞斯”的工藝來實現。含硫原料氣通常稱為酸氣。首先將酸氣與空氣或氧氣在一臺稱為燃燒爐的設備中燃燒，嚴格控制空氣或氧氣量，使燃燒產物中硫化氫與二氧化硫氣體體積比為2:1；之后燃燒氣體被冷卻，氣體中的硫磺冷凝回收；剩余氣體經加熱后進入一臺克勞斯反應器進行反應，反應主要是硫化氫與二氧化硫生產硫磺和水，這一反應需使用催化劑才能實現，反應完后的氣體同樣需冷卻回收硫磺；然后剩余氣體在經二級、三級反應。

由于H₂S在液硫中的特殊溶解性，液硫中常含有較多的H₂S，其具有較大的毒性，在后續的硫磺貯存、成型和運輸過程中釋放出來，給環境和生命造成各種危害。目前，主要解決方法是間歇式注氨噴灑法，但是該方法有如下缺點：（1）過程復雜，要有一套分析、控制系統，投資高；（2）液硫貯存池和脫氣池均在地下，用隔熱混凝土建成，整個液硫脫氣設施建成后不能再移動；（3）由于液硫貯存池和脫氣池為分開的固定設施，液硫在兩個池中的停留時間不能調節，當液硫流量波動時，不能根據生成實際情況調整液硫脫氣時間和貯存時間；（4）由于在脫氣的過程中注入了氨，而有時對產品的銷售帶來一定的影響；（5）在液硫中注胺后會形成銨鹽，會堵塞管道、噴嘴和濾網等。

顯然，不利的是，酸性氣進入回收單元之前其中含有的凝液如不妥善處理，會對整個單元的操作和下游設備造成影響。

中國專利ZL200520035063（液硫脫氣裝置）提供了一種液硫脫氣的設備，其特點是在液硫脫氣裝置中通入空氣，比較有效地脫除硫化氫，而空氣對產品質量基本無太大影響。但是，不利的是，該設備體積龐大（主體為兩端封頭式的臥式槽），結構復雜（分為脫氣段和貯存段，且脫氣段內又設有多組鼓泡器及加熱器等），且明顯存在一定的安全隱患。

迄今為止，本領域尚未開發出一種能夠有效地除去制硫單元原料氣中攜帶的凝液以及液硫中所含的H₂S氣體，以免對單元操作及下游設備造成影響，改善整套裝置的運行，并能夠有效增大硫磺的回收率，且設備投資成本較低，占地面積小，安裝簡便，故障率低，效果好，能耗低的硫磺回收單元液硫旋流脫H₂S的方法與裝置。

發明內容

本發明提供了一種新穎的天硫磺回收單元液硫旋流脫H₂S的方法與裝置，從而解決了現有技術中存在的問題。

一方面，本發明提供了一種硫磺回收單元液硫旋流脫H₂S的方法，該方法包括：

（a）對硫磺回收單元中的過程氣進行一級硫冷凝，經一級硫冷凝所得的過程氣進行一級硫轉化，所得的液硫進行一級旋流脫氣，以脫除液硫中夾帶的H₂S氣體；

（b）對經一級硫轉化所得的過程氣進行二級硫冷凝，經二級硫冷凝所得的過程氣進行二級硫轉化，所得的液硫進行二級旋流脫氣，以脫除液硫中夾帶的H₂S氣體；

（c）對經二級硫轉化所得的過程氣進行三級硫冷凝，所得的液硫進行三級旋流脫氣，以脫除液硫中夾帶的H₂S氣體。

在一個優選的實施方式中，經一級硫冷凝所得的過程氣和經二級硫冷凝所得的過程氣加熱到大于或等于212℃之后再分別進行一級硫轉化和二級硫轉化。

在另一個優選的實施方式中，采用蒸汽作為加熱介質。

在另一個優選的實施方式中，經該方法處理后，總的硫回收率達到93-96%。

另一方面，本發明提供了一種硫磺回收單元液硫旋流脫H₂S的裝置，該裝置包括：

用于對硫磺回收單元中的過程氣進行一級硫冷凝的一級硫冷凝器；與一級硫冷凝器連接的，用于對經一級硫冷凝所得的過程氣進行一級硫轉化的一級硫轉化器；與一級硫冷凝器連接的，用于對經一級硫冷凝所得的液硫進行一級旋流脫氣以脫除液硫中夾帶的H₂S氣體的一級旋流脫氣器；