[實用新型]硫化氫酸性氣的多級氧化制酸裝置

有效

• 申請號: 201920012748.1
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN209618891U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 黃銳;王丹;章華勇;張媛;齊俊嶺
• 申請（專利權）人: 科洋環境工程（上海）有限公司;黃銳
• 主分類號: C01B17/80
• 分類號: C01B17/80
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;鄒玲

本實用新型公開了一種硫化氫酸性氣的多級氧化制酸裝置，該多級氧化制酸裝置包括一H₂S燃燒裝置、一與H₂S燃燒裝置相連的組合式反應器、一硫酸蒸汽冷凝器和一酸霧捕集器；H₂S燃燒裝置用于將硫化氫酸性氣燃燒生成SO₂工藝氣，組合式反應器用于將SO₂工藝氣催化氧化生成SO₃工藝氣，組合式反應器的內部設有若干個催化劑床層和分布于相鄰兩個催化劑床層之間的段間換熱器；硫酸蒸汽冷凝器用于將SO₃工藝氣冷凝形成硫酸；酸霧捕集器與硫酸蒸汽冷凝器連接，連接處位于硫酸蒸汽冷凝器的進氣口與尾氣排放口之間。本實用新型提供的制酸裝置能同時處理高濃度和低濃度的硫化氫酸性氣，且大幅降低了裝置投資及操作成本。

技術領域

本實用新型涉及一種硫化氫酸性氣的多級氧化制酸裝置。

背景技術

H₂S是化工行業最常見的毒性物質和污染物質之一，在煤化工、石油化工、鋼鐵冶煉等行業中，原料(石油或煤炭)在化學加工、轉化和提煉過程中，以及處理含硫原料的有關企業，都能產生含H₂S的酸性氣。H₂S氣體有毒，且易燃易爆，不能直接排放。而煤氣化產生的合成氣中含有H₂S，經過變換和脫硫脫碳后，H₂S將排放出裝置，該H₂S酸性氣必須嚴格處理，否則放空的H₂S具有毒性，且其污染環境，導致廠區長期惡臭味道，影響企業裝置的廠區環境，同時H₂S在空氣中被氧化為SO₂會造成酸雨，對人及生態環境造成嚴重的危害，為此煉油裝置或煤化工裝置必須設置H₂S處理裝置。

但常規采用的H₂S處理技術主要是將其轉化為硫磺。對于高濃度H₂S氣體ψ((H₂S)≥15％)，通常用克勞斯法回收硫磺，但克勞斯法凈化率低，尾氣SO₂不能達標，需要進一步處理，同時克勞斯技術在煤化工裝置中運行不穩定，其不僅投資高，運行成本高，并且存在著諸多技術方面的缺陷，例如工藝復雜，原料要求苛刻、催化劑易中毒、裝置連續運行時間短。對于低濃度H₂S氣體，往往用濕式氧化法(栲膠)回收硫磺，而濕式氧化法回收硫磺，流程長，現場環境差，且產品硫磺質量較差，影響銷路。此外，如果氣體中含有其他雜質，如HCN、COS、CS₂、焦油、苯等，會影響裝置的操作或降低最終硫回收率，況且有時硫磺并不是用戶所需要的產品。

在這些情況下用H₂S氣體生產硫酸將是一種很有吸引力的選擇。用H₂S生產硫酸可省去很多工藝過程，降低投資和生產成本，使產品具有更強的市場競爭力。根據二氧化硫催化轉化的工藝條件，H₂S制酸可分為干接觸法和濕接觸法。所謂的干接觸法是將H₂S氣體焚燒成SO₂后，采用與傳統的硫鐵礦制酸工藝相似的方法洗滌、干燥、催化轉化、吸收。濕接觸法則是無需洗滌、干燥，在水蒸汽存在下將二氧化硫催化轉化成三氧化硫并直接凝結成酸。顯而易見，濕接觸法工藝更為簡單，更有利于系統熱量的回收利用。由于大多數H₂S氣源都比較干凈，所以濕接觸法制酸工藝的應用也較為廣泛。一般認為，SO₂+SO₃質量分數為0.3％-7％的條件下，濕法制酸工藝是一種最為經濟的選擇。目前最有代表性的技術為丹麥托普索公司的濕法硫酸工藝(Wet gas Sulphuric Acid，縮寫WSA)、德國魯奇公司的低溫冷凝工藝和康開特(Concat)工藝。