专利名称：一种焦炉煤气熔硫工艺及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焦炉煤气熔硫工艺及设备，用于焦炉煤气的脱硫工艺，属于化工工艺方法和设备技术领域。
背景技术：
国内焦化厂现行的焦炉煤气HPF脱硫工艺普遍存在以下问题连续熔硫釜排出的清液不清，增加了脱硫液中悬浮硫含量，脱硫系统多余的脱硫液，既不能送蒸氨塔去蒸氨，又不能直接生化处理，更不能直接外排，已成为所有采用HPF脱硫工艺焦化企业的十分突出的环保难题。
关于熔硫釜外排清液不清的原因，初步分析由以下几方面硫泡沫进入熔硫釜的温度偏低，一部分硫泡沫没有完全熔融聚合沉降，便由分离水带出；熔硫釜结构不合理，上部直径较小，分离水上升速度较快，将小颗粒熔融硫液滴带出；熔硫釜设置台数太多不便于自动控制，难于实现连续稳定操作，使得熔硫分离清液上升速度忽大忽小，不能稳定控制在合理范围内，进而使得分离清液夹带硫液滴较多。
发明内容
本发明的目的在于克服现有熔硫釜的缺点，提出一种新型高效的熔硫工艺和改进的熔硫釜，从而减少清液中悬浮硫含量；提高熔硫系统自控水平，使熔硫釜生产操作连续、稳定。
本发明的技术方案是这样实现的这种焦炉煤气熔硫工艺，其特征在于熔硫步骤包括A、硫泡沫进入熔硫釜换热段被加热到25-150℃；B、加热后的硫泡沫经外部导流管、分布器分散进入熔硫釜保温段与温度50-200℃的熔硫相接触混合，大部分硫泡沫在此被熔融并滞留在熔硫相；C、悬浮在水相中未被熔融的硫泡沫，与水相一起上升上穿加热段，同时水相被加热到50-200℃，其中的硫泡沫全部被熔融形成硫液滴，大的硫液滴依靠重力下降，再次下穿加热段进入保温段；D、小的硫液滴随水相继续上升进入分离段，有一部分小硫液滴与澄清段捕集下来的硫液滴相互碰撞形成大硫液滴依靠重力下沉，更微小的硫液滴随水相通过分离段捕集层被捕集下来；E、水相进入换热段被冷却到50-60℃排出。
所述的焦炉煤气熔硫工艺，步骤A所述的熔硫釜换热段的硫泡沫由25℃被加热到80-150℃。
所述的焦炉煤气熔硫工艺，步骤B所述熔硫釜保温段的工作温度为130-160℃。
所述的焦炉煤气熔硫工艺，步骤C所述熔硫釜加热段水相的温度为130-160℃。
所述的焦炉煤气熔硫工艺，步骤D所述熔硫釜澄清分离段的工作温度是130-160℃。
所述焦炉煤气熔硫工艺的熔硫釜，其特征在于所述的熔硫釜上部的换热段设置硫泡沫进、出口和清液出口；熔硫釜下部设置蒸汽加热夹套和熔硫排放口，熔硫釜的加热段与保温段之间设置液体分布器，换热器外置导流管与液体分布器相连；熔硫釜的换热段、加热段和保温段设置有换热指，分离段设置有捕集网板。
所述焦炉煤气熔硫釜的换热段设置螺旋板式换热器。
所述焦炉煤气熔硫釜的加热段和保温段设置列管式换热器。
所述焦炉煤气熔硫釜的分离段设置菱形网孔波纹金属填料。
所述焦炉煤气熔硫釜的分离段与加热段、保温段的直径比例为1∶1.2-3。
本发明所提供的熔硫工艺及改进的熔硫釜结构有利于硫液滴长大，增大其沉降速度；同时降低分离清液上升速度，减少清液中悬浮硫含量；提高熔硫系统自控水平，是熔硫釜生产操作连续、稳定，并处于最佳状态。本发明的技术进步特点是其一，能使熔硫清液真正成为清液，进而有利于降低脱硫液中悬浮硫含量；其二，由于熔硫釜清液排出温度较低，其显热大部分被回收，与传统结构熔硫釜相比，熔硫蒸气消耗降低50％左右；其三，可实现硫泡沫连续上料，清液连续采出和熔硫系统的压力自控。
图1是焦炉煤气熔硫釜的结构剖视图。
图2是图1的A-A视3是图1的B-B视4是图1的俯视中1、换热段 2、分离段 3、捕集层压栅 4、捕集层5、捕集器支撑栅 6、支架 7、9、法兰垫片 8、加热段10、液体分布器 11、保温段 12、导流管a、加热后硫泡沫出口 b、硫泡沫进口 c0、c1、c2、温度计接口d1、压力计接口 d2、d3、压差计接口 e、清液出口 g、安全阀接口m、加热后硫泡沫进口 n1、n2、加热蒸汽进口 h、h2、冷凝水出口Z、夹套蒸汽进口 y、夹套蒸汽冷凝水出口 k、熔硫排放口具体实施方式
如图1所示硫泡沫经泵加压后，首先进入熔硫釜的换热段1与来自澄清分离段的熔硫清液换热，这样，熔硫清液由145℃被冷却到55℃的同时硫泡沫会由25℃被加热到115℃；此后，硫泡沫经外部导流管12在熔硫釜保温段11和加热段8结合部压入釜内，经分布器10变成分散相与温度约150℃的熔硫充分接触，大部分硫泡沫在此被熔融并滞留在液硫相；悬浮在水相中未被熔融的硫泡沫，与水相一起上升上穿加热段8，同时水相被加热到145℃，其中的硫泡沫全部被熔融形成硫液滴，大的硫液滴依靠重力下降，再次下穿加热段进入保温段11，小的硫液滴随水相继续上升进入澄清分离段2，在此过程中，有一部分小硫液滴与澄清段捕集下来的硫液滴相互碰撞形成大硫液滴依靠重力下沉，更微小的硫液滴随水相通过澄清段捕集层5被捕集下来；此时水相变清，并进入换热段与硫泡沫换热，大部分显热被回收后排出。
图中1、2、3、4所示的熔硫釜的结构特征是所述的熔硫釜上部的换热段设置硫泡沫进口b、被加热的硫泡沫出口a和熔硫清液出口e；熔硫釜下部设置蒸汽加热夹套和熔硫排放口k，熔硫釜的加热段8与保温段11之间设置液体分布器10，换热器外置导流管12与液体分布器10相连；熔硫釜的换热段1设置螺旋板式换热器、加热段8和保温段11设置有列管式换热器，分离段2设置的捕集网板4是菱形网孔波纹金属填料。为了加强捕集分离效果，本发明将分离段直径加大，加热段8、保温段11与分离段2的直径比例为1∶1.2-3。
权利要求
1.一种焦炉煤气熔硫工艺，其特征在于熔硫步骤包括A、硫泡沫进入熔硫釜换热段(1)被加热到25-150℃；B、加热后的硫泡沫经外部导流管(12)、分布器(10)分散进入熔硫釜保温段(11)与温度50-200℃的熔硫相接触混合，大部分硫泡沫在此被熔融并滞留在熔硫相；C、悬浮在水相中未被熔融的硫泡沫，与水相一起上升上穿加热段(8)，同时水相被加热到50-200℃，其中的硫泡沫全部被熔融形成硫液滴，大的硫液滴依靠重力下降，再次下穿加热段进入保温段；D、小的硫液滴随水相继续上升进入分离段(2)，有一部分小硫液滴与澄清段捕集下来的硫液滴相互碰撞形成大硫液滴依靠重力下沉，更微小的硫液滴随水相通过分离段(2)捕集层被捕集下来；E、水相进入换热段(1)被冷却到50-60℃排出。
2.根据权利要求1所述的焦炉煤气熔硫工艺，其特征在于步骤A所述的熔硫釜换热段的硫泡沫由25℃被加热到80-150℃。
3.根据权利要求1所述的焦炉煤气熔硫工艺，其特征在于步骤B所述熔硫釜保温段的工作温度为130-160℃。
4.根据权利要求1所述的焦炉煤气熔硫工艺，其特征在于步骤C所述熔硫釜加热段水相的温度为130-160℃。
5.根据权利要求1所述的焦炉煤气熔硫工艺，其特征在于步骤D所述熔硫釜澄清分离段的工作温度是130-160℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述焦炉煤气熔硫工艺的熔硫釜，其特征在于所述的熔硫釜上部的换热段设置硫泡沫进、出口(b、a)和清液出口(e)熔硫釜下部设置蒸汽加热夹套和熔硫排放口(k)，熔硫釜的加热段(8)与保温段(11)之间设置液体分布器(10)，换热器外置导流管(12)与液体分布器(10)相连；熔硫釜的换热段(1)、加热段(8)和保温段(11)设置有换热器，分离段(2)设置有捕集网板(4)。
7.根据权利要求6所述焦炉煤气熔硫釜，其特征在于熔硫釜的换热段(1)设置螺旋板式换热器。
8.根据权利要求6所述焦炉煤气熔硫釜，其特征在于熔硫釜的加热段(8)和保温段(11)设置列管式换热器。
9.根据权利要求6所述焦炉煤气熔硫釜，其特征在于熔硫釜的分离段(2)设置菱形网孔波纹金属填料。
10.根据权利要求6所述焦炉煤气熔硫釜，其特征在于加热段、保温段与熔硫釜的分离段(2)的直径比例为1∶1.2-3。
全文摘要
本发明提供一种新型高效的熔硫工艺和改进的熔硫釜，从而减少清液中悬浮硫含量，提高熔硫系统自控水平，使熔硫釜生产操作连续、稳定。这种焦炉煤气熔硫工艺，其特征在于熔硫步骤包括A.硫泡沫进入熔硫釜换热段被加热到25－ 150℃；B.加热后的硫泡沫经外部导流管、分布器分散进入熔硫釜保温段与温度50－200℃的熔硫相接触混合，C.悬浮在水相中未被熔融的硫泡沫，与水相一起上升上穿加热段，D.小的硫液滴随水相继续上升进入分离段，更微小的硫液滴随水相通过分离段捕集层被捕集下来；E.水相进入换热段被冷却到50－60℃排出。本发明有利于降低脱硫液中悬浮硫含量；熔硫釜清液显热大部分被回收，与传统结构熔硫釜相比，熔硫蒸气消耗降低50％左右；可实现硫泡沫连续上料，清液连续采出和熔硫系统的压力自控。
文档编号C10K1/00GK1699522SQ20051001255
公开日2005年11月23日 申请日期2005年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者高丛然, 刘洪涛 申请人:张英信