[發明專利]一種全低變硫化廢氣零排放與回收裝置

在審

• 申請號: 201910939077.8
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110734044A
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 婁玉軍;林植梁;陳棉軍;程幫琴
• 申請（專利權）人: 安徽金禾實業股份有限公司
• 主分類號: C01B17/16
• 分類號: C01B17/16;C01G39/06;C01G51/00;C01C1/04
• 代理公司: 34113 安徽省蚌埠博源專利商標事務所
• 代理人: 陳俊

本發明公開一種全低變硫化廢氣零排放與回收裝置，熱交換器、電爐、第一變換爐與第二變換爐相串接形成硫化系統，熱交換器與電爐之間的連接管設有硫化碳加入管，熱交換器的進口設有半水煤氣管，每個變換爐均包含兩段；所述裝置還包括羅茨風機、水冷器與氫氣添加管；在硫化的過程中補入高純度氫氣，在循環升溫硫化及各觸媒程段間熱能回收，通過觸媒硫化升溫速率調整進氣和電爐負荷，由于高純氫氣的補充，取消半水煤氣的補充，循環氣總量不變，避免了硫化過程中放空現象，觸媒硫化結束后其系統循環氣排入脫硫系統處理回收，提高了觸媒升溫的穩定性，使其活性更活躍，硫化更完全，減少環境污染，節約能源，效果顯著。

技術領域

本發明涉及合成氨生產技術領域，具體是一種全低變硫化廢氣零排放與回收裝置。

背景技術

合成氨生產過程中，目前所用的合成氨全低變系統采用觸媒的型號為B303Q，是一種鈷鉬系耐硫寬溫變換催化劑，其主要組分為：氧化鈷（CoO）和三氧化鉬（MoO3）。在使用前需要將其活化——硫化，使氧化態的鈷、鉬轉化為硫化物，才具有高的變換活性。

具體方法是以半水煤氣為載體，以二硫化碳為硫化劑，在180℃以上連續不斷加入CS₂與氫氣發生氫解反應生成H₂S，而生成的H₂S與CoO和MoO₃反應生成CoS和MOS₂。

化學反應式如下：

硫化采用二硫化碳作硫化劑，利用單獨的羅茨風機循環硫化，變換爐各段串聯硫化、分段強化。

目前國家加大對環境污染的治理力度，而傳統的全低變鈷鉬系觸媒升溫硫化過程中由于半水煤氣中氫氣與二硫化碳反應生成硫化氫，為了硫化反應持續進行，就不斷的補充半水煤氣（實際需要的是其中的氫氣，氫氣含量為40%左右，其他成分不參與反應），導致系統內氣量越來越多，被動放空，放空氣含有高濃度H₂S，伴有較濃的臭味，會對現場及工作環境造成極其惡劣的影響。

目前全國大多數廠家通常采用的放空氣處理措施均為放空火炬燃燒方法，該方法在放空氣燃燒過程中會產生大量的SO₂，該氣體是造成酸雨的主要成分，污染大氣環境，會對周邊設備和操作人員身體健康造成較大影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種全低變硫化廢氣零排放與回收裝置，該裝置能夠在不影響觸媒升溫硫化的前提下，實現廢氣的零排放與回收，避免污染環境，也節約利用了能源。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種全低變硫化廢氣零排放與回收裝置，熱交換器、電爐、第一變換爐與第二變換爐相串接形成硫化系統，熱交換器與電爐之間的連接管設有二硫化碳加入管，熱交換器的進口設有半水煤氣管，每個變換爐均包含兩段；所述裝置還包括羅茨風機、水冷器與氫氣添加管，水冷器的入口連接第二變換爐的二段輸出口，水冷器的出口分別連接羅茨風機的入口以及廠區脫硫系統；氫氣添加管出口與半水煤氣管相連通，羅茨風機出口與氫氣添加管相連通，通過風力將純度為99%以上的氫氣送入半水煤氣管。

本發明的有益效果是，在硫化的過程中補入高純度氫氣，在循環升溫硫化及各觸媒層段間熱能回收，通過觸媒硫化升溫速率調整電爐負荷及氫氣補充量，以保持循環氣中氫氣含量，保持硫化過程有足夠的氫氣與二硫化碳反應。不需要補充半水煤氣而導致循環氣總量增加而需被動放空置換， 提高了觸媒升溫的穩定性，使其活性更活躍，硫化更完全，減少環境污染，節約能源，效果顯著。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

圖1是本發明的系統示意圖。