一种氮气活化再生的硫磺回收装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种氮气活化再生的硫磺回收装置。


背景技术：

2.现有采用克劳斯工艺结合斯科特尾气回收法的硫磺回收装置具有较好的脱硫效果，能够最大限度地将硫化氢转化为硫磺进行回收，但是在开车过程中，使用瓦斯燃烧所产生的烟气来加热催化剂，以活化催化剂，但烟气中所携带的碳易于沉积在催化剂上，降低催化剂的催化效果。在停车过程中，传统的瓦斯燃烧成高温二氧化碳再生催化剂的方法，易过氧使催化剂温度失控，同时大量二氧化硫进入急冷水或碱液，以另一种污染形式继续存在。而其他比较新的工艺方法中，催化剂再生温度低，使得除硫效率低，最终仍是有较多的硫以氧化成为二氧化硫的方式去除，这将同样造成大量二氧化硫进入急冷水或碱液，以另一种污染形式继续存在。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型提出了一种氮气活化再生的硫磺回收装置，其包括热反应器和连接在该热反应器上的废热锅炉，废热锅炉的排气口连通一级硫冷器的第一进气口，一级硫冷器的第一出气口经一级硫冷管连通一级反应器的第一进料口，在一级硫冷管上安装有第一切断阀，该一级反应器的第一出料口经二级硫冷器连通二级反应器的第二进料口；
4.二级反应器的第二出料口连通三级硫冷器的第三进气口，三级硫冷器的第三出气口经三级硫冷管连通加热炉的气体进口，在三级硫冷管上安装有硫冷切断阀，加热炉的气体出口经混合器连通加氢反应器的物料进口，加氢反应器的物料出口经冷却器连通急冷塔的废气进口，急冷水泵的进口连通急冷塔的排水口，急冷水泵的出口连通急冷塔的进水口；在第一出料口和第二出料口均安装有采样管，并在该采样管上安装有采样阀；
5.在三级硫冷管上连接有一氮气管，在该氮气管上安装有氮气阀，并在三级硫冷管上连接有一有引风管，并在引风管上安装有引风阀，该引风管连接到非净化风装置上；
6.循环风机的进口连通急冷塔顶部的尾气出口，循环风机的出口连通加热炉的气体进口；
7.三级硫冷器的第三出气口还经旁路管连通急冷塔的废气进口，在该旁路管上安装有第二切断阀；
8.加热炉的气体出口还连接有一根循环管，该循环管上引出两根循环支管，两根循环支管分别连通一级反应器的第一进料口和二级反应器的第二进料口，并在每根循环支管上均安装有一个第三切断阀；
9.在一级硫冷器的第一出气口上还连接有一硫冷支管，该硫冷支管连通焚烧炉，在该硫冷支管上安装有第四切断阀。
10.在本实施例需要停车时，首先开启第二切断阀、第三切断阀以及第四切断阀，然后
关闭第一切断阀和硫冷切断阀。热反应器引瓦斯，按降温曲线烘炉，从一级硫冷器排出的烘炉烟气进入到焚烧炉内进行焚烧处理，焚烧后的气体经碱洗进行脱硫。开启氮气阀，使氮气经氮气管进入到三级硫冷管内，用氮气置换系统中的过程气，在循环风机的驱动下，建立循环风机-加热炉-一级反应器-二级硫冷器-二级反应器-三级反应器-急冷塔，和循环风机-加热炉-混合器-加氢反应器-冷却器-急冷塔，两个循环通路，将一级反应器、二级反应器和加氢反应器的入口温度均提升到350-380℃，以蒸发其中的硫，并利用硫冷器对其中的硫进行液化回收，在反应器出口的采样阀处，将循环气排入水中，检查循环气含硫量，同时检查硫冷却器液硫排出量，脱硫完毕后，关闭氮气阀，将各反应器的温度降低到280℃，开启引风阀，在系统中分步缓慢加入空气，当系统内气体的含氧量达到10wt％，而且各反应器停止温升，加热炉逐步降温至停炉，利用循环风机对系统吹扫降温，吹扫降温完成后，完成停车工作。
11.当本实施例需要开车时，首先开启第二切断阀、第三切断阀以及第四切断阀，然后关闭第一切断阀、硫冷切断阀和引风阀。启动热反应器，采用瓦斯燃烧对热反应器依照烘炉曲线进行烘炉，所产生的废气排入焚烧炉。启动循环风机，开启氮气阀，将氮气引入系统中，建立，建立循环风机-加热炉-一级反应器-二级硫冷器-二级反应器-三级反应器-急冷塔，和循环风机-加热炉-混合器-加氢反应器-冷却器-急冷塔，两个循环通路，对各反应器内的催化剂进行活化，及加氢反应器预硫化，当完成烘炉和催化剂活化、预硫化后，关闭氮气阀、第二切断阀、第三切断阀以及第四切断阀，开启第一切断阀和硫冷切断阀，进入正常生产状态。
12.利用本技术，能够有效地避免在开车的催化剂活化过程中，由于烟气中所携带的碳沉积在催化剂上，使催化剂的催化效果降低。还能够避免在停车过程中，由于催化剂热除硫不彻底，大量硫被氧化燃烧成二氧化硫，使得大量硫化物转移到急冷水或碱液中，以另一种污染形式继续存在。
13.具体地，为便于连接，该硫冷支管连接在一级硫冷管上，且该硫冷支管与一级硫冷管的连接点位于一级硫冷器的第一出气口与第一切断阀之间。
14.进一步，在每根循环支管上均安装有一调节阀。在停车和催化剂的活化过程中，通过调节两个调节阀，使部分气体不经过一级反应器，直接进入到二级反应器内，保证一级反应器和二级反应器内的催化剂在活化过程中保持最大限度地保持同步升温。
15.进一步，为保证处理效果，在急冷塔的顶部安装有第一尾气管和第二尾气管，其中第一尾气管用于连通吸收塔，第二尾气管用于连通焚烧炉。在正常工作时，从急冷塔所排出的尾气进入到吸收塔内，对尾气做最后的吸收处理，当在停车时，尾气进入到焚烧炉内，保证处理效果。
16.优选地，为保证密封性，第一切断阀、第二切断阀、第三切断阀和第四切断阀均为盲板阀。
附图说明
17.图1是本实用新型的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
18.参阅图1，一种氮气活化再生的硫磺回收装置，其包括热反应器11和连接在该热反应器上的废热锅炉12，废热锅炉12的排气口连通一级硫冷器13的第一进气口131，一级硫冷器13的第一出气口132经一级硫冷管33连通一级反应器21的第一进料口211，在一级硫冷管33上安装有第一切断阀333和第一加热器31，其中第一加热器31位于第一切断阀333朝向一级硫冷器的一侧。
19.该一级反应器21的第一出料口212依次经二级硫冷器14和第二加热器32后，连通二级反应器22的第二进料口221，二级反应器22的第二出料口222连通三级硫冷器15的第三进气口151，三级硫冷器15的第三出气口152经三级硫冷管153连通加热炉41的气体进口411。在三级硫冷管153上安装有硫冷切断阀154，加热炉41的气体出口412经加氢进料管61连通混合器42，该混合器42连通加氢反应器43的物料进口431，加氢反应器的物料出口432经第一冷却器44连通急冷塔52的废气进口521。在混合器42上连接有一氢气管421。
20.在在第一出料口和第二出料口均安装有采样管213，并在该采样管上安装有采样阀214。
21.在三级硫冷管上引出一氮气管155，在该氮气管155上安装有氮气阀156。并在三级硫冷管上连接有一有引风管，并在引风管上安装有引风阀，该引风管连接到非净化风装置上，利用风净化风装置的动力，将非净化风补充到硫磺回收装置内。
22.急冷水泵51的进口连通急冷塔52底部的排水口523，急冷水泵的出口经急冷管57连通急冷塔的进水口524，在急冷管上串联有第二冷却器53，在急冷管57上安装有排水管525，并在该排水管上安装有排水阀。
23.循环风机40的进口连通急冷塔52顶部的尾气出口522，循环风机的出口连通加热炉的气体进口411。
24.在急冷塔顶部的尾气出口522上还安装有第一尾气管54和第二尾气管55，其中第一尾气管用于连通吸收塔，第二尾气管用于连通焚烧炉。
25.三级硫冷器15的第三出气口152还经旁路管444连通急冷塔52的废气进口521，在该旁路管上安装有第二切断阀443。
26.加热炉41的气体出口412还连接有一根循环管62，具体在本实施例中，该循环管由加氢进料管61引出。在该循环管62上引出两根循环支管，该两根循环支管分别为第一支管63和第二支管64，其中第一支管63连通一级反应器的第一进料口211，第二支管64连通二级反应器的第二进料口221，在第一支管63上安装有第三切断阀a631，在第二支管64上安装有第三切断阀b641，即在每根循环支管上均安装有一第三切断阀。并在第一支管63上安装有第一调节阀632，在第二支管64上安装有第二调节阀642，即在每根循环支管上均安装有一调节阀。
27.在一级硫冷器的第一出气口上还连接有一硫冷支管331，该硫冷支管连通焚烧炉，在该硫冷支管上安装有第四切断阀332。具体在本实施例中，该硫冷支管331连接在一级硫冷管33上，且该硫冷支管与一级硫冷管的连接点位于一级硫冷器的第一出气口132与第一切断阀333之间。
28.本实施例中，第一切断阀、第二切断阀、第三切断阀a、第三切断阀b和第四切断阀均为盲板阀。
29.本实施例在正常运行过程中，第二切断阀443、第三切断阀a631、第三切断阀b641、第四切断阀332、氮气阀以及引风阀402均处于关闭状态，第一切断阀333和硫冷切断阀154处于开启状态。含硫化氢的废气进入到热反应器11内进行反应，部分硫化氢被氧化为硫磺，部分硫化氢被氧化为二氧化硫，还有部分硫化氢维持原状，形成包括硫磺、硫化氢和二氧化硫的第一混合反应气，第一混合反应气在经一级硫冷器脱除硫磺后，再经第一加热器31加热后进入到一级反应器21内，在一级反应器21内，部分硫化氢和二氧化硫反应生成硫磺后形成第二混合反应气，第二混合反应气在经二级硫冷器脱除硫磺后，再经第二加热器32加热后进入到二级反应器22内，在二级反应器22内，剩余的硫化氢和二氧化硫继续反应生成硫磺后形成第三混合反应气，第三混合反应气经三级硫冷管153经加热炉41后，再经混合器与氢气混合后，进入到加氢反应器进行加氢反应，使二氧化硫还原为含硫化氢尾气。含硫化氢尾气经冷却器冷却后进入到急冷塔内，经过急冷水冷却后，从急冷塔顶部排出进入吸收塔进行最后的处理。急冷塔内多余的污水经排水管排入到污水系统中。
30.在本实施例需要停车催化剂再生时，首先开启第二切断阀443、第三切断阀a631、第三切断阀b641以及第四切断阀，然后关闭第一切断阀333和硫冷切断阀154。热反应器切换到瓦斯烘炉状态，从一级硫冷器排出的烘炉烟气进入到焚烧炉内进行焚烧处理，焚烧后的气体经碱洗进行脱硫。开启氮气阀，使氮气经氮气管进入到三级硫冷管内，用氮气置换系统中的过程气，在循环风机的驱动下，建立循环风机-加热炉-一级反应器-二级硫冷器-二级反应器-三级反应器-急冷塔，和循环风机-加热炉-混合器-加氢反应器-冷却器-急冷塔，两个循环通路，将一级反应器、二级反应器和加氢反应器的入口温度均提升到350-380℃，以蒸发其中的硫，并利用硫冷器对其中的硫进行液化脱除，脱硫完毕后，关闭氮气阀，将各反应器的温度降低到280℃，开启引风阀，将非净化风引入到系统中，当系统内气体的含氧量达到10wt％，而且反应器停止温升，加热炉逐步降温至停炉，利用循环风机对系统吹扫降温，吹扫降温完成后，完成停车工作。在停车再生过程中，通过调节第一调节阀632和第二调节阀642，使部分气体不经过一级反应器，直接进入到二级反应器内，保证一级反应器和二级反应器在降温过程中保持最大限度地保持同步降温。
31.当本实施例需要开车活化催化剂时，首先开启第二切断阀443、第三切断阀a631、第三切断阀b641以及第四切断阀，然后关闭第一切断阀333、硫冷切断阀154和引风阀。启动热反应器，采用瓦斯燃烧对热反应器依照烘炉曲线进行烘炉，所产生的废气排入焚烧炉。启动循环风机，开启氮气阀，将氮气引入系统中，建立，建立循环风机-加热炉-一级反应器-二级硫冷器-二级反应器-三级反应器-急冷塔，和循环风机-加热炉-混合器-加氢反应器-冷却器-急冷塔，两个循环通路，对各反应器内的催化剂进行活化和预硫化，当完成烘炉和催化剂活化预硫化后，关闭氮气阀、第二切断阀443、第三切断阀a631、第三切断阀b641以及第四切断阀，开启第一切断阀333和硫冷切断阀154，进入正常生产状态。在催化剂的活化过程中，通过调节第一调节阀632和第二调节阀642，使部分气体不经过一级反应器，直接进入到二级反应器内，保证一级反应器和二级反应器内的催化剂在活化过程中保持最大限度地保持同步升温。