一种二硫化碳生产过程中加氢含硫尾气处理装置的制作方法

本实用新型涉及硫化工领域，特别涉及一种二硫化碳生产过程中加氢含硫尾气处理装置。

背景技术：

二硫化碳生产工艺中加氢工段的生产工艺为：克劳斯尾气中的硫和二氧化硫在加氢反应器内催化剂的作用下与氢气反应生成H2S，过程气中的H2S在低温条件下经与甲基二乙醇胺溶剂充分接触后被吸附，净化后的尾气至焚烧炉焚烧，吸附了H2S的富溶剂在较高温度被解吸，便溶剂得到再生，再生出来的H2S被送至克劳斯工段回收硫磺。主要反应方程式如下：

由上述反应可见，加氢尾气的主要组分有：H2S, SO2, S, CO2 等。在二硫化碳生产开停车过程中，因部分S和SO2没有完全还原成H2S的过程气进入急冷塔，使得急冷水中硫积累就会增加固体硫磺析出，堵塞急冷塔填料层，造成急冷塔压差增大，同时SO2溶解在急冷水中，使急冷水酸性加强，对急冷塔过滤、空冷和后冷相关设备和管线会造成严重的腐蚀，不利于装置安全生产。同时，在开停车非正常工况条件下，由于配风的控制难度增加，导致热反应和催化反应后产生大量的SO2，经过加氢后，后续MDEA溶剂吸收工段难以承载高负荷的H2S，经过尾气焚烧后很容易出现短期SO2排放浓度超标的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种二硫化碳生产过程中加氢尾气处理装置，降低进入急冷塔过程气的硫含量，避免开停车过程中急冷塔的堵塞，以及SO2短时间排放超标的问题。

为了达到上述目的 ，本实用新型采用如下的技术方案：

一种二硫化碳生产过程中加氢含硫尾气处理装置，包括加氢冷却器和急冷塔、氧化塔，以及碱液洗涤塔和设置在所述碱液洗涤塔下方的碱液缓冲罐，所述碱液洗涤塔连通加氢冷却器，所述碱液缓冲罐通过碱液循环管道与碱液洗涤塔的上部连通，所述碱液洗涤塔的塔顶连通所述急冷塔。

使用碱液对尾气进行处理，主要方程式如下：

硫化氢在20℃时1体积水能溶解2.6体积的硫化氢，体现了较好的溶解性，硫化氢与氢氧化钠等碱作用，生成可溶性硫化钠，反应彻底。当硫化氢过量时, 则生产硫氢化钠，硫氢化钠再加碱调整，又转变成硫化钠。氢氧化钠吸收硫化氢实际上是酸碱中和反应的过程，在生成强碱弱酸盐的同时伴随着氧化反应。故采用低浓度的NaOH溶液可以较好的吸收含硫组分，达到吸收和净化的目的。

增加碱液喷淋系统，将过程气中的H2S、SO2和S等转化为Na2S、NaHS、Na2SO3和Na2SO4等，降低进入急冷塔过程气的硫含量，减少在开停车过程中因部分S和SO2没有完全还原成H2S的尾气进入急冷塔，使得急冷水中硫积累就会增加固体硫磺析出，堵塞急冷塔填料层，造成急冷塔压差增大，同时SO2溶解在急冷水中，使急冷水酸性加强，对急冷塔过滤、空冷和后冷相关设备和管线会造成严重的腐蚀，不利于装置安全生产。同时，该装置作为预冷塔，转化吸收开停车过程中的一部分硫，减小MDEA溶剂吸收的负荷，进而达到在开停车非正常工况过程中容易出现的因为配风控制难而造成的短期SO2的排放浓度超标的问题。

作为优选，在碱液循环管道上设置有碱液回流循环冷却器，将循环回流碱液降温降至80℃，有利于尾气与碱液的中和反应的进行。

作为优选，在碱液洗涤塔分流管线上设置有分流冷却器，将净化水降温，送至氧化塔单元，作闭式循环处理。

作为优选，所述碱液缓冲罐与所述碱液冷却器之间的碱液循环管道上设置有碱液循环泵。

作为优选，所述碱液洗涤塔分流管线上设置有洗涤塔塔底泵。

作为优选，所述碱液缓冲罐与碱液循环泵的碱液循环管道上、以及碱液洗涤塔分流管线上均设置有篮式过滤器。

作为优选，所述碱液洗涤塔与碱液缓冲罐之间设置有气相平衡管和带阀门的下料管线，便于独立检修作业。

作为优选，碱液洗涤塔上部接入脱盐水管，检修时利用脱盐水冲洗，同时，接入脱盐水，作为碱液的稀释液使用。

作为优选，所述碱液洗涤塔内的喷淋结构设置至少两层，相邻喷淋结构之间设置有填料层。

作为优选，碱液洗涤塔和碱液缓冲罐均设置有现场液位计和液位变送器，联锁动作来控制塔釜的液位稳定。

作为优选，碱液洗涤塔的液相温度控制在108~112℃，碱液缓冲罐的液相温度控制在100~104℃。

作为优选，碱液洗涤塔的和碱液缓冲罐的压力控制在18~22KPa。

作为优选，碱液洗涤塔的分流管线上的回流比控制在2:5左右。

作为优选，碱液洗涤塔上下各进口管线上设置有前置压力调节控制阀，便于精确控制喷淋循环液的回流流量，上下喷淋回流液的流量比设置为 8:1 左右，便于充分利用填料塔的传质功能，强化吸收效果。

通过实施上述技术方案，本实用新型具有如下优点：

本实用新型将尾气中的H2S、SO2和S等转化为盐，避免急冷塔出现硫堵的情况，同时解决了SO2溶解在急冷水中，使急冷水酸性加强，对急冷塔过滤、空冷和后冷相关设备和管线会造成严重的腐蚀，不利于装置安全生产的问题；另外降低尾气吸收负荷，减少开停车非正常工况时的SO2排放浓度，解决超标的环保问题。

附图说明

附图1为本实用新型一实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本开发进行进一步详细说明，需要说明的是，以下具体实施例是对本开发提供的装置的进一步说明，但不应理解成对本开发的限制。

一种二硫化碳生产过程中加氢含硫尾气处理装置，如附图1所示，在加氢尾气处理装置急冷塔101，氧化塔102和加氢冷却器103的基础上，本开发还加设有一个上位安装的碱液洗涤塔1（类型为填料塔）和一个下位安装的碱液缓冲罐2，竖直方向上下布置，通过下液管31连通，中间用阀门断开，便于检修清渣等。来自加氢冷却器103的尾气在中下部进入碱液洗涤塔，碱液洗涤塔1和碱液缓冲罐2之间设置有气相平衡管32，用于平衡两者之间的气压。碱液缓冲罐2的底部管道通过碱液循环管道10连通至碱液洗涤塔1的上部，碱液循环管道10上设置有篮式过滤器41、碱液循环泵51，碱液借助碱液循环泵51的泵力，经过一个碱液回流循环冷却器6（硫化氢溶于水成氢硫酸，与NaOH发生中和反应，该反应为放热反应，需要设置温度控制。即通过板式换热器即碱液回流循环冷却器6，来保证塔釜液的温度稳定在110℃左右，吸达到最佳的收效果），设定总回流量为40~50M³/h，送回碱液洗涤塔1上部进行喷淋循环，碱液洗涤塔1内的喷淋结构8分布在填料层9的上下端（至少两层），喷淋结构设置有除沫器等，上下各进口管线上设置有前置压力调节控制阀，便于精确控制喷淋循环液的回流流量，上下喷淋回流液的流量比设置为8:1左右，便于充分利用填料塔的传质功能，强化吸收效果。在回流管线上还设置有温度变送器，其信号与碱液回流循环冷却器6的循环冷却水上水流量调节阀联锁，根据回流温度来调节冷却水的流量，保障回流液的温度温定在设计范围内。同时，碱液洗涤塔1和缓冲罐2均设置有现场液位计和液位变送器：缓冲罐2的液位变送器信号联锁动作来自急冷塔酸水的调节阀，控制酸水进线的流量；碱液洗涤塔1的液位变送器信号联锁动作洗涤塔分流去氧化塔的管线调节阀，控制外排净化水的流量，保持洗涤塔塔釜液位的稳定。净化后的碱液洗涤塔1的塔顶气相再送去急冷塔，作下一步工艺处理。

另外，碱液洗涤塔1设置一条分流管线11，该管线上布置有篮式过滤器42和洗涤塔塔底泵52，通过在板式换热器即洗涤塔分流冷却器7处与循环水换热，被冷却后送至氧化塔，进行尾气处理全系统的闭式循环处理，避免废液的外排。

碱液洗涤塔1上部连接有常温脱盐水水管，便于在设备维修时，通过喷淋脱盐水，对设备内部进行有效的清洗。同时，脱盐水水管连通碱液配送管，将浓度为30~35%的NaOH溶液稀释至10%的浓度，科学的配比计量，促进吸收中和加氢尾气中的酸性组分，达到净化的目的。