专利名称：一种自循环脱硫装置及脱硫方法
技术领域：
本发明提供了一种可广泛应用于高低温干馏煤气、水煤气、天然气等含硫气体的脱硫装置及脱硫工艺，属化工气体杂质吸收技术领域。
背景技术：
在化工企业尤其是煤化工企业，焦炉煤气中含硫化氢从6 15g/Nm3不等，从煤气中脱除硫化氢的方法使用较多的是HPF法、AS法、真空碳酸盐法以及干法脱硫。传统工艺一般采用碱性脱硫液在催化剂的作用下吸收硫化氢，用空气再生的方法，同时产生副反应，产生大量难以处理的废液及副产品，产生大量的废气。对环境造成了污染，需要大量的附属设施对其进行消除。
发明内容
针对上述情况，本发明旨在提供一种低消耗、低成本、无污染、产品附加值高的煤气脱硫装置及工艺，它可以在脱硫过程中不使用碱源、催化剂，不产生副反应，且产品品质高，不但保证系统的稳定运行，而且运行成本低，值得普及和推广。本发明解决其技术问题所采用的技术方案为一种自循环脱硫装置，包括S02吸收塔、H2S吸收塔、结晶装置、硫磺浆干燥装置和硫燃烧炉，其特征在于，所述SO2吸收塔和H2S吸收塔前后顺次连接，且焦炉煤气自H2S吸收塔底部进入塔内，与H2S吸收塔塔顶喷洒下来的来自于SO2吸收塔且溶解有SO2的吸收液逆流接触，脱除硫化氢后的煤气自H2S吸收塔上部排出；所述H2S吸收塔 底部的含硫富液，从H2S吸收塔塔底用富液泵一部分送至H2S吸收塔顶部再次喷洒循环利用；剩余部分送至结晶装置进行硫磺的提纯；所述结晶装置中产生的含硫较低的蒸汽经冷凝器后通过贫液泵送回S02吸收塔顶部再次喷洒，结晶装置中产生的硫磺浆经过硫磺浆干燥装置后一部分成为干燥硫磺成品进行包装，另一部分通过管路送回硫燃烧炉，硫燃烧炉产生的气体供给到S02吸收塔底部。在所述冷凝器和贫液泵之间还设有一个贫液存储槽。在所述硫燃烧炉和结晶装置使用导热油管路进行热交换，使得硫燃烧炉产生的热量为结晶装置供热(蒸发结晶所需热量)。所述硫磺浆干燥装置包括串接连接的离心机和振动流化干燥床，离心机脱除的滤液返回H2S吸收塔底部循环使用，离心机排出的硫磺晶体经溜槽送至振动流化干燥床形成干燥的硫磺。一种自循环脱硫方法，包括以下步骤过程，步骤一，硫磺在硫燃烧炉中燃烧产生并向S02吸收塔供应二氧化硫气体，二氧化硫气体被自上而下的吸收液吸附形成二氧化硫溶液；步骤二，自S02吸收塔底部排出的二氧化硫溶液在H2S吸收塔中自上而下喷洒，与自下而上逆流的待净化焦炉煤气反应，脱除硫化氢后的煤气自H2S吸收塔上部排出待用；
步骤三，自H2S吸收塔底部排出的含硫富液一部分送至H2S吸收塔顶部再次喷洒，进一步吸收待净化焦炉煤气中的硫化氢；另一部分送至结晶装置进行再生；步骤四，含硫富液经过结晶装置后的蒸汽经冷凝后形成贫液并被送至SO2吸收塔循环使用；含硫富液经过结晶装置后的硫磺浆液经分离、干燥床后得到干燥硫磺，干燥硫磺一部分进入成品库，另一部分送至硫燃烧炉。步骤一中硫磺为来自于步骤四中的干燥硫磺。步骤一中吸收液来自于步骤四中的贫液。本发明的有益效果是本发明使用硫化物反应的特性，整个过程无任何加碱源、催化剂，以自身循环的方式脱除硫化氢，该反应条件简单易行，不再外加碱源、催化剂，避免了高成本、高污染，开创了全新的脱硫方法。且脱硫反应过程单一，且由硫本身提供脱硫原料，因此运行成本低；可适应高硫气体脱硫，脱硫效率高，产品纯度高，环保、经济效率兼得；可根据要求生产高纯度硫磺或者配套制酸工艺生成硫酸。所以本发明对脱硫工艺方法开辟了新的途径，极大降低了脱硫运行成本，大幅度提高了脱硫产品的品质。该工艺所需条件简单易行，适应范围广，具有较好的环保和经济效益。
图1为自循环脱硫装置及工艺路线示意图；图中1H2S吸收塔，2富液泵，3冷凝冷却器，4结晶装置，5离心机，6振动流化干燥床，7硫磺贮斗，8贫液存储槽，9贫液泵，10硫燃烧炉，IlSO2吸收塔，12 二氧化硫溶液提升泵，13真空泵，14导热油管路，15焦炉煤气。
具体实施例方式如图1，本发明的具体步骤如下(以脱除焦炉煤气中的硫化氢为例)原理单质硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫溶解在水中，用二氧化硫溶液喷洒吸收煤气中的硫化氢，二者反应生成能溶于水的硫离子，形成含硫富液，含硫富液经过蒸发结晶生成单质硫，贫液循环利用，单质硫部分回用再与氧气反应，如此形成自身循环脱硫，整个反应条件简单易行，不再外加碱源、催化剂。焦炉煤气15自H2S吸收塔I底部进入塔内，与塔顶喷洒下来的溶解了 SO2的二氧化硫溶液逆流接触，脱除硫化氢后的焦炉煤气经气液分离器分离出夹带的液滴后送至下一工序，成为商品成品。吸收了硫化氢的含硫富液分为两部分，一部分从脱硫塔底用富液泵2送至H2S吸收塔顶部再次喷洒，进一步吸收焦炉煤气中的硫化氢；另一部分从脱硫塔底引出部分含硫富液送至结晶装置4进行再生。含硫富液在结晶装置内被导热油管路14加热，产生的蒸汽离开结晶装置后在真空泵13的作用下进入冷凝冷却器3，经中温水冷却后，蒸汽冷凝液(贫液)自流入贫液存储槽8，再生后的脱硫贫液用贫液泵9送至SO2吸收塔后循环使用。由结晶装置底部流出的硫磺浆液经离心机5 (或板框压滤机)分离后，滤液返回脱硫塔底部循环使用，无外排，排出的硫磺晶体经溜槽送至振动流化干燥床6，用热空气对其进行干燥，再经冷风机冷却后进入硫磺贮斗7，得到的硫磺一部分经称量、包装后进入成品库，另一部分送至硫燃烧炉10，作为原料使用。
在硫燃烧炉内，硫单质与氧气16发生剧烈的氧化反应，燃烧生成SO2的同时，释放出大量的热量，这些热量用来加热导热油管路14另一端，为结晶装置提供热源，使能量得到充分的利用。
硫燃烧炉内生成的SO2从底部进入SO2吸收塔11，在塔内自下而上与塔顶喷洒的再生脱硫贫液逆流接触，SO2溶解在脱硫贫液中形成SO2溶液，然后用二氧化硫溶液提升泵12 送至H2S吸收塔顶部喷洒吸收煤气中的硫化氢。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关 技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。
权利要求
1.一种自循环脱硫装置，包括SO2吸收塔、H2S吸收塔、结晶装置、硫磺浆干燥装置和硫燃烧炉，其特征在于，所述SO2吸收塔和H2S吸收塔前后顺次连接，且焦炉煤气自H2S吸收塔底部进入塔内，与H2S吸收塔塔顶喷洒下来的来自于SO2吸收塔且溶解有SO2的吸收液逆流接触，脱除硫化氢后的煤气自H2S吸收塔上部排出；所述H2S吸收塔底部的含硫富液，从H2S吸收塔塔底用富液泵一部分送至H2S吸收塔顶部再次喷洒循环利用；剩余部分送至结晶装置进行硫磺的提纯；所述结晶装置中产生的含硫较低的蒸汽经冷凝器后通过贫液泵送回SO2吸收塔顶部再次喷洒，结晶装置中产生的硫磺浆经过硫磺浆干燥装置后一部分成为干燥硫磺成品进行包装，另一部分通过管路送回硫燃烧炉，硫燃烧炉产生的气体供给到SO2吸收塔底部。
2.根据权利要求1所述的一种自循环脱硫装置，其特征是，在所述冷凝器和贫液泵之间还设有一个贫液存储槽。
3.根据权利要求1所述的一种自循环脱硫装置，其特征是，在所述硫燃烧炉和结晶装置使用导热油管路进行热交换。
4.根据权利要求1所述的一种自循环脱硫装置，其特征是，所述硫磺浆干燥装置包括串接连接的离心机和振动流化干燥床，离心机脱除的滤液返回H2S吸收塔底部循环使用，离心机排出的硫磺晶体经溜槽送至振动流化干燥床形成干燥的硫磺。
5.一种自循环脱硫方法，包括以下步骤过程，步骤一，硫磺在硫燃烧炉中燃烧产生并向SO2吸收塔供应二氧化硫气体，二氧化硫气体被自上而下的吸收液吸附形成二氧化硫溶液；步骤二，自SO2吸收塔底部排出的二氧化硫溶液在H2S吸收塔中自上而下喷洒，与自下而上逆流的待净化焦炉煤气反应，脱除硫化氢后的煤气自H2S吸收塔上部排出待用；步骤三，自H2S吸收塔底部排出的含硫富液一部分送至H2S吸收塔顶部再次喷洒，进一步吸收待净化焦炉煤气中的硫化氢；另一部分送至结晶装置进行再生；步骤四，含硫富液经过结晶装置后的蒸汽经冷凝后形成贫液并被送至SO2吸收塔循环使用；含硫富液经过结晶装置后的硫磺浆液经分离、干燥床后得到干燥硫磺，干燥硫磺一部分进入成品库，另一部分送至硫燃烧炉。
6.根据权利要求1所述的一种自循环脱硫方法，其特征是，步骤一中硫磺为来自于步骤四中的干燥硫磺。
7.根据权利要求1所述的一种自循环脱硫方法，其特征是，步骤一中吸收液来自于步骤四中的贫液。
全文摘要
一种自循环脱硫装置，它包括SO2吸收塔、H2S吸收塔、结晶装置、硫磺浆干燥装置和硫燃烧炉，SO2吸收塔和H2S吸收塔前后顺次连接，且焦炉煤气自H2S吸收塔底部进入塔内，脱除硫化氢后的煤气自H2S吸收塔上部排出；含硫富液一部分送至H2S吸收塔顶部再次喷洒循环利用；剩余部分送至结晶装置进行硫磺的提纯；结晶装置中产生的硫磺浆经过硫磺浆干燥装置后一部分成为干燥硫磺，另一部分通过管路送回硫燃烧炉，并公布了一种自循环脱硫方法。本发明利用硫化物反应的特性，整个过程无任何加碱源、催化剂，以自身循环的方式脱除硫化氢，开创了全新的脱硫方法。
文档编号C10K1/10GK103060019SQ20131003977
公开日2013年4月24日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者王贺红, 甄玉科, 李维忠, 祝仰勇, 李祝涛, 范华磊, 王佰虎, 朱宁征 申请人:济钢集团有限公司