一种炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种集硫坑尾气回收工艺及装置，是一种炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺及装置，首先利用水套冷凝集硫坑中挥发性气体和单质硫，冷凝后的硫单质返回硫坑；挥发性气体在超重力沉降反应器中，催化剂作用下，被脱硫溶液吸收，并氧化为单质硫；然后夹带单质硫、部分硫化氢的脱硫溶液在喷射再生器氧化再生，单质硫浮选返回熔硫釜，生成产品硫磺，而净化尾气通入超重力沉降反应器，在沉降器上部排出，最后通往焚烧炉，除去残留的硫及硫组分。从而实现回收挥发性气体，生成产品硫磺，并降低通往焚烧炉中硫组分的量，实现二氧化硫减排，并减少焚烧炉的能耗。
【专利说明】一种炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种集硫坑尾气回收工艺及装置，具体的说是一种炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺及装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，对于炼油厂硫磺装置中集硫坑内挥发性尾气(主要成分为硫化氢)的处理方法，普遍采用不经过处理直接排放，或者采用进入焚烧炉燃烧尾气中的硫组分，生成二氧化硫后排放；不管采用哪一种方式，都将造成对环境污染及焚烧炉的能耗。现有技术中，无法实现回收挥发性尾气生成产品硫磺，降低通往焚烧炉中硫组分的量，从而达到二氧化硫减排，并减少焚烧炉的能耗的目的。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺及装置，回收挥发性尾气并生成产品硫磺，降低通往焚烧炉中硫组分的量，从而达到二氧化硫减排，并减少焚烧炉的能耗的目的。
[0004]本发明解决以上技术问题的技术方案是:
一种炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺，按以下步骤进行:
(-)来自集硫坑的挥发性尾气(主要成分为硫化氢)和单质硫经水套冷凝，硫单质返回至硫坑，挥发性尾气从超重力反应器上部进入，气体被吸入超重力反应器，通过高速离心液体及定子整流机构的分割，将气体剪切破碎成微气泡并均匀分散在脱硫溶液中，使气液两相间发生快速传质、吸收和氧化反应，脱硫溶液吸收气相的硫化氢为液相，生成二价硫离子，催化剂将二价硫离子氧化为单质硫；净化后的气体从超重力反应器上部排出，通往焚烧炉，进一步去除残留的硫及硫组分；
(二)从超重力反应器排出的夹带硫的脱硫富液液，经过泵升高压力后，沿着管道进入喷射再生器，脱硫液高速通过喷射再生器的喷嘴形成射流，射流产生局部负压吸引空气，气液两相流体被高速分散处于高速湍流状态，气液接触面积增加，脱硫液被快速再生氧化，完成脱硫液由富液向贫液的转化，通过冷凝降温返回至超重力反应器；
㈢夹带硫单质的含硫液及形成的硫颗粒在喷射再生器的再生槽内形成硫泡沫，自再生槽上部浮选溢流出来，利用离心泵将硫泡沫输送至熔硫釜内，在熔硫釜夹套内通蒸汽进行加热，当加热至60-90°C时,泡沫破裂,微小颗粒的单质硫迅速聚集增大,与脱硫液分离,分离出的清液由清液管排出并回收，分离出来的硫颗粒下沉至熔硫釜的下部，下沉的颗粒不断积累，同时不断地进行加热，当加热至120-140°C时，成为易于流动的熔融状态的硫，由熔硫爸底部放硫阀放出，经冷却后成为块状固体硫。
[0005]炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收装置，超重力反应器、喷射再生器和熔硫釜；超重力反应器上部的进气口通过设有冷凝水套管的进气管连接集硫坑的挥发性尾气和单质硫排出口，超重力反应器底部的出液口通过设有富液泵的富液出液管连接至喷射再生器上部的富液进液口，超重力反应器上部的净化气体出口通过管道连接至焚烧炉；喷射再生器的贫液出口通过管道连接至脱硫贫液槽，脱硫贫液槽通过设有贫液泵及冷凝器的管道连接至超重力反应器内，喷射再生器的硫泡沫出口通过管道连接至含硫液槽，含硫液槽通过设有硫泵的管道连接至熔硫釜内，喷射再生器上部的气体出口通过管道连接至超重力反应器内；熔硫釜上接有蒸汽进口和蒸汽出口，熔硫釜底部设有放硫阀。
[0006]本发明进一步限定的技术方案是:
前述的炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺，脱硫溶液成分包括碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠与碳酸钠浓度比值为2-8，脱硫溶液pH值为7.0-10.0,碳酸钠浓度为4-10g/L，碳酸氢钠的浓度为10-50g/L。
[0007]前述的炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺,催化剂浓度为10_40ppm,催化温度为15_55°C，催化剂采用钠系高效脱硫催化剂。
[0008]本发明的有益效果是:本发明可以降低通往焚烧炉的硫浓度，降低通往焚烧炉中硫组分的量，进而降低尾气出口二氧化硫的浓度，减少焚烧炉的能耗，并可将硫化氢加工成硫磺产品，从而达到二氧化硫减排，并减少焚烧炉的能耗的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的设备连接示意图。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
一种炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺，按以下步骤进行:
(-)来自硫坑的挥发性尾气和单质硫经水套冷凝，硫单质返回至硫坑，挥发性气体从超重力沉降反应器上部进入，气体被吸入反应器，通过高速离心液体及定子整流机构的分割，将气体剪切破碎成微气泡并均匀分散在脱硫溶液中，使气液两相间发生快速传质和吸收、氧化反应。脱硫溶液吸收气相的硫化氢为液相，生成二价硫离子；催化剂将二价硫离子氧化为单质硫。所述的脱硫溶液主要成分是碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸钠浓度在4-10g/L，碳酸氢钠浓度为10_50g/L，碳酸氢钠与碳酸钠比值2-8，pH7.0-10.0，催化剂浓度10-40ppm，温度15-55°C，催化剂采用国内成熟的钠系高效脱硫催化剂，具有对硫化氢极强的氧化选择性。
[0011](二)从超重力反应器排出的是夹带硫和部分硫化氢的脱硫溶液，经过泵升高压力后，沿着管道进入喷射再生器，脱硫液高速通过喷射器的喷嘴形成射流，此射流产生局部负压吸引空气，此时气液两相流体立刻被高速分散而处于高速湍流状态，气液接触面积大大增加，脱硫液被快速有效地再生氧化，从而完成了脱硫液由富液向贫液的转化，通过冷凝降温，返回至超重力沉降反应器。吸入的空气氧化夹带的硫化氢成硫，夹带的硫单质及形成的硫颗粒在再生槽内被浮选溢流出来，自上部排出。
[0012]O夹杂硫单质的硫泡沫中，硫以单质硫的微小颗粒附着在泡沫中。硫泡沫通入熔硫釜，利用离心泵将硫泡沫输送至熔硫釜内，在熔硫釜夹套内通蒸汽进行加热。当加热至60-90°C时，泡沫破裂，微小颗粒的单质硫迅速聚集增大，与脱硫液分离。熔硫釜的里面安装有一个硫泡沫分离器，分离出的清液由清液管排出并回收至脱硫系统循环使用；分离出来的硫颗粒下沉至熔硫釜的下部，下沉的颗粒不断积累，同时不断地进行加热，当加热至120-140°C时，成为易于流动的熔融状态的硫，由熔硫釜底部放硫阀放出，经冷却后成为块状固体硫。
[0013]通过以上方法，可以降低通往焚烧炉的硫浓度，进而降低尾气出口二氧化硫的浓度，减少焚烧炉的能耗，并可将硫化氢加工成硫磺产品。
[0014]实施例2
本实施例是一种炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收装置，设备连接如图1所示，包括超重力反应器2、喷射再生器3和熔硫釜4 ；超重力反应器上部的进气口通过设有冷凝水套管的进气管5连接集硫坑I的挥发性尾气和单质硫排出口，超重力反应器2底部的出液口通过设有富液泵6的富液出液管7连接至喷射再生器3上部的富液进液口，超重力反应器2)上部的净化气体出口通过管道连接至焚烧炉；喷射再生器3的贫液出口通过管道连接至脱硫贫液槽8，脱硫贫液槽8通过设有贫液泵9及冷凝器12的管道连接至超重力反应器2内，喷射再生器3的硫泡沫出口通过管道连接至含硫液槽10，含硫液槽10通过设有硫泵11的管道连接至熔硫釜4内，喷射再生器3上部的气体出口通过管道连接至超重力反应器2内；熔硫釜4上接有蒸汽进口和蒸汽出口，熔硫釜4底部设有放硫阀，熔融状态的硫由熔硫爸底部放硫阀放出，经冷却后成为块状固体硫。
[0015]这样，通过硫坑的挥发性尾气和单质硫通过水套冷凝，部分单质硫经冷凝后返回硫坑，挥发性尾气通入超重力沉降反应器。在国内成熟的催化剂作用下，挥发性尾气(主要成分硫化氢)被脱硫溶液吸收并氧化成单质硫。夹带单质硫、硫化氢的脱硫液在沉降器下部排出，经泵运送至喷射再生器。在再生器中脱硫液与空气发生氧化反应再生，完成脱硫液由富液向贫液的转化。生成的硫单质在再生槽内浮选溢流，经熔硫工艺，加工成硫磺。净化后的气体通入超重力沉降反应器，在反应器上部排出，通往焚烧炉，进一步去除残留的硫及硫组分。
[0016]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺，其特征在于:按以下步骤进行: (-)来自集硫坑的挥发性尾气和单质硫经水套冷凝，硫单质返回至硫坑，挥发性尾气从超重力反应器上部进入，气体被吸入超重力反应器，通过高速离心液体及定子整流机构的分割，将气体剪切破碎成微气泡并均匀分散在脱硫溶液中，使气液两相间发生快速传质、吸收和氧化反应，脱硫溶液吸收气相的硫化氢为液相，生成二价硫离子，催化剂将二价硫离子氧化为单质硫；净化后的气体从超重力反应器上部排出，通往焚烧炉，进一步去除残留的硫及硫组分； (二)从超重力反应器排出的夹带硫和部分硫化氢的脱硫溶液，经过泵升高压力后，沿着管道进入喷射再生器，脱硫液高速通过喷射再生器的喷嘴形成射流，射流产生局部负压吸引空气，气液两相流体被高速分散处于高速湍流状态，气液接触面积增加，脱硫液被快速再生氧化，完成脱硫液由富液向贫液的转化，通过冷凝降温返回至超重力反应器； ㈢夹带硫单质的含硫液及形成的硫颗粒在喷射再生器的再生槽内形成硫泡沫，自再生槽上部浮选溢流出来，利用离心泵将硫泡沫输送至熔硫釜内，在熔硫釜夹套内通蒸汽进行加热，当加热至60-90°C时,泡沫破裂,微小颗粒的单质硫迅速聚集增大,与脱硫液分离,分离出的清液由清液管排出并回收，分离出来的硫颗粒下沉至熔硫釜的下部，下沉的颗粒不断积累，同时不断地进行加热，当加热至120-140°C时，成为易于流动的熔融状态的硫，由熔硫爸底部放硫阀放出，经冷却后成为块状固体硫。
2.如权利要求1所述的炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺，其特征在于:所述脱硫溶液成分包括碳酸钠和碳酸氢钠，所述碳酸氢钠与碳酸钠浓度比值为2-8，所述脱硫溶液PH值为7.0-10.0，所述碳酸钠浓度为4-10g/L，所述碳酸氢钠的浓度为10_50g/L。
3.如权利要求1所述的炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺，其特征在于:所述催化剂浓度为10-40ppm，催化温度为15-55°C，催化剂采用钠系高效脱硫催化剂。
4.用于权利要求1-3中任一权利要求所述炼油厂硫磺装置集硫坑内挥发性尾气回收工艺的装置，其特征在于:包括超重力反应器(2)、喷射再生器(3)和熔硫釜(4);所述超重力反应器上部的进气口通过设有冷凝水套管的进气管(5)连接集硫坑(I)的挥发性尾气和单质硫排出口，所述超重力反应器(2)底部的出液口通过设有富液泵(6)的富液出液管(7)连接至喷射再生器(3)上部的富液进液口，所述超重力反应器(2)上部的净化气体出口通过管道连接至焚烧炉；所述喷射再生器(3)的贫液出口通过管道连接至脱硫贫液槽(8)，所述脱硫贫液槽(8)通过设有贫液泵(9)及冷凝器(12)的管道连接至所述超重力反应器(2)内，所述喷射再生器(3)的硫泡沫出口通过管道连接至含硫液槽(10)，所述含硫液槽(10)通过设有硫泵(11)的管道连接至所述熔硫釜(4)内，所述喷射再生器(3)上部的气体出口通过管道连接至所述超重力反应器(2)内；所述熔硫釜(4)上接有蒸汽进口和蒸汽出口，所述熔硫釜(4)底部设有放硫阀。
【文档编号】F23G7/06GK103585883SQ201310570919
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】孙立宇, 潘永涟, 刘兴, 朱瑞贺, 李翠屏, 牛世军 申请人:江苏智道工程技术有限公司