一种活性焦烟气净化系统再生尾气的处理装置的制作方法

本实用新型属于活性焦烟气净化工艺领域，具体涉及一种活性焦烟气净化系统再生尾气的处理装置。

背景技术：

活性焦干法净化技术于20世纪80年代开始工业应用，具有脱硫效率高、反应不耗水、无废水废渣排放、无设备腐蚀问题等突出优势。随着环保要求的日益提高，该技术引起了越来越多的重视，应用日益广泛。

典型的活性焦干法净化工艺主要依托于吸收塔和再生塔。在吸收塔内，烟气通过活性焦床层时其中的SO2被活性焦吸附捕集，同时在活性焦表面官能团的催化下转化为H2SO4并被固定在活性焦的空隙结构内，从而实现脱硫功能。如需脱硝，则需要在吸收塔入口或塔内喷氨，烟气中的NOx和NH3在活性焦的催化作用下反应生成N2和H2O，从而实现脱硝。经过净化后，烟气从吸收塔排出。经过一段时间的运行，活性焦的吸附能力基本达到饱和，此时需要将活性焦送至再生塔进行再生。在再生塔内的高温再生环境下(400～450℃)，活性焦孔隙内的H2SO4被活性焦还原为SO2并随再生尾气(富硫气体)排出。经过再生后的活性焦冷却至合适温度后可重新送回至吸收塔使用。

再生塔排出的再生尾气，也叫富硫气体，一般温度约300～350℃，压力约-1kPa(G)，组分以H2O、N2、CO2和SO2等为主，同时还会含有少量的SO3、NH3(喷氨导致的氨逃逸)和焦粉(再生过程中伴有活性焦颗粒的破碎)。这部分再生尾气中的SO2含量通常13～15v％，须进一步处理，通常被送至制硫酸装置或硫磺回收装置。

再生尾气制硫酸装置的典型流程为：再生尾气依次通过增湿冷却塔、除氟塔、电除雾、干燥处理，最后送至转化塔制取硫酸。此流程较长，且烟气经过增湿冷却后，由于再生尾气中含有SO3，酸腐蚀较为严重，对设备的防腐性能要求较高，成本高昂。同时还需外排含酸废水，其处理难度也很大。

再生尾气如送至硫磺回收装置，需要将气体净化、冷却和增压，典型的流程为：首先将再生尾气压缩至10kPa(G)，冷却至250℃后过滤，过滤后的再生尾气经压缩机压缩至70kPa(G)，最后送至硫磺回收装置。此流程全程干态，无腐蚀，且不产生废水。但由于烟气中含有H2O、NH3和SO3，在烟气降温的过程中可能会生成硫酸铵和硫酸氢铵。其中硫酸氢铵的粘性很大，容易粘附焦粉堵塞过滤器。同时，高温烟气增压后其温度还会进一步升高，所采用的高温压缩机条件较为苛刻，设备投资大，易发生泄漏，其可靠性尚需进一步验证。另外，由于活性焦烟气净化系统所产生的再生尾气组成和流量波动较大，可能会影响硫磺回收装置的正常操作。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种活性焦烟气净化系统再生尾气的处理装置，采用该处理装置可实现再生尾气中硫资源的回收，并解决采用现有再生尾气处理装置时存在的腐蚀严重、易结盐堵塞等问题。

本实用新型提供一种活性焦烟气净化系统再生尾气的处理装置，该处理装置包括：沿活性焦烟气净化系统再生尾气流动方向依次设置的蒸汽喷射器和催化裂化提升管，所述催化裂化提升管包括沿竖直方向由下至上设置的预提升段和反应段，所述预提升段上设置有再生斜管，再生斜管由预提升段的管道伸出且向上倾斜，所述蒸汽喷射器的出气口与催化裂化提升管连接，所述蒸汽喷射器的抽气口与活性焦再生塔相连，所述蒸汽喷射器的进气口与蒸汽供应装置相连。

优选地，所述预提升段的管道直径小于所述反应段的管道直径，预提升段和反应段通过锥形短管相接。

优选地，所述再生斜管与预提升段的管道呈30-60°夹角。进一步优选地，所述再生斜管与预提升段的管道呈45°夹角。

优选地，所述蒸汽喷射器的出气口与催化裂化提升管的底部连接。

优选地，所述催化裂化提升管的预提升段设置有蒸汽补充管线。

优选地，所述蒸汽补充管线上设置有流量控制阀。

优选地，所述处理装置还包括分馏系统。

本实用新型装置不仅可对催化裂化装置、锅炉等其它装置烟气采用活性焦净化系统时再生尾气进行处理，亦可作为其它含有SO2、SO3气体的处理装置。

采用本实用新型的处理装置可将再生尾气中的硫资源捕捉后送至反应系统，充分利用了催化裂化提升管内现有的高温还原性气氛来将SO2、SO3还原为H2S，其借助于催化裂化装置现有的设施及工艺流程来实现硫资源的回收，再生尾气中的焦粉也可沉积在催化剂上，送至催化裂化装置的再生器后被脱除，设备简单，易于操作，投资和操作费用较低。采用本实用新型的处理装置可避免现有再生尾气处理中存在的腐蚀严重、易结盐堵塞等问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为实施例1的活性焦烟气净化系统再生尾气处理装置的工艺流程图。

附图标记说明：

设备：A-活性焦再生塔；B-蒸汽喷射器；C-催化裂化提升管(C1-预提升段、C2-反应段)；

物流：1-待生活性焦；2-再生活性焦；3-再生尾气；4-3.5MPa(G)蒸汽；5-1.0MPa(G)蒸汽；6-预提升蒸汽；7-再生催化剂。

具体实施方式

本实用新型提供了一种活性焦烟气净化系统再生尾气的处理装置，该处理装置包括：沿活性焦烟气净化系统再生尾气流动方向依次设置的蒸汽喷射器和催化裂化提升管，所述催化裂化提升管包括沿竖直方向由下至上设置的预提升段和反应段，所述预提升段上设置有再生斜管，再生斜管由预提升段的管道伸出且向上倾斜，所述蒸汽喷射器的出气口与催化裂化提升管连接，所述蒸汽喷射器的抽气口与活性焦再生塔相连，所述蒸汽喷射器的进气口与蒸汽供应装置相连。

优选地，所述预提升段的管道直径小于所述反应段的管道直径，预提升段和反应段通过锥形短管相接。

优选地，所述再生斜管与预提升段的管道呈45°夹角。

根据本实用新型，所述蒸汽喷射器的出气口可与催化裂化提升管的任意部位连接，只要能够利用催化裂化提升管内现有的高温还原性气氛将活性焦烟气净化系统再生尾气中的SO2、SO3还原为H2S，实现硫资源的回收即可。

为了提高SO2、SO3的被还原率，最大限度的回收硫资源，优选地，所述蒸汽喷射器的出气口与催化裂化提升管的底部连接。

本实用新型中，为了保证蒸汽喷射器出气口的总气体量满足催化裂化提升管预提升段的气速要求，优选情况下，所述催化裂化提升管的预提升段设置有蒸汽补充管线。蒸汽补充管线可用于补充蒸汽，补充的蒸汽表压可为0.5～1.5MPa，优选为1.0MPa。

根据本实用新型，再生尾气被送至蒸汽喷射器抽气口，蒸汽由蒸汽喷射器进气口进入，通过喷射时形成的低压将再生尾气抽入并增压，完成蒸汽与再生尾气的混合后，混合气由蒸汽喷射器的出气口送入催化裂化提升管。进气口蒸汽的表压可为3.0～4.0MPa，优选为3.5MPa。蒸汽喷射器的出气口表压可为0.25～0.5MPa。

进一步优选地，所述处理装置还包括分馏系统。分馏系统的设置可进一步对还原生成的H2S和再生尾气中的NH3进行脱除。

本实用新型的处理装置的作用原理包括：利用蒸汽喷射器将活性焦烟气净化系统再生尾气增压，增压后的活性焦烟气净化系统再生尾气与蒸汽混合送至催化裂化提升管，使得活性焦烟气净化系统再生尾气中的SO2和SO3在催化裂化提升管内的高温和强还原性气氛下转化为H2S。具体地，当活性焦烟气净化系统再生尾气由催化裂化提升管的预提升段进入时，再生尾气中的部分SO2、SO3在提升管的预提升段内先与自再生斜管来的大量高温催化裂化再生催化剂接触，再生尾气中的部分SO2、SO3被再生催化剂捕捉并与催化剂反应生成亚硫酸盐和硫酸盐，未被捕捉的SO2、SO3随着预提升蒸汽继续进入提升管的反应段；进入反应段后，再生尾气中未被捕捉的余下部分SO2、SO3及捕捉下来生成的亚硫酸盐和硫酸盐在反应段内的高温及强还原性气氛下被还原成H2S，H2S随油气进入下游的分馏系统被进一步脱除。再生尾气中的焦粉进入催化裂化提升管后沉积在催化剂上，随催化剂一起进入催化装置的再生器被脱除。再生尾气中的NH3进入提升管后随油气进入下游的分馏系统被进一步脱除。

为使本实用新型更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本实用新型，这些实施例仅起说明性作用，并不用于限制本实用新型。

实施例1

本实施例用于说明本实用新型的活性焦烟气净化系统再生尾气的处理装置。

如图1所示，待生活性焦1自活性焦再生塔A顶部进入，完成加热、冷却等再生程序后，再生活性焦2自塔底送出，再生尾气3由加热段底部引出，送至蒸汽喷射器B抽气口。3.5MPa(G)蒸汽4由蒸汽喷射器B进气口进入，通过喷射时形成的低压将再生尾气3抽入并增压。完成喷射的蒸汽与再生尾气3混合后，作为预提升蒸汽6，送入催化裂化提升管C。当预提升蒸汽6的流量不满足要求时，可补充1.0MPa(G)蒸汽5。预提升蒸汽6在催化裂化提升管C内上行过程中与再生催化剂7混合，将再生催化剂7充分分散并携带再生催化剂7一起上行。再生尾气3中的SO2、SO3在催化裂化提升管C内的还原性氛围下可以被还原为H2S，随油气离开催化裂化提升管C，在后续脱硫工艺中除去。再生尾气3中含有的焦粉则随再生催化剂7一起被分离，在再生催化剂7进行再生时燃烧转化为催化装置的再生尾气，进入后续净化工艺处理。再生尾气3中的NH3进入催化裂化提升管C后随油气进入下游的分馏系统被进一步脱除。至此，完成活性焦再生尾气的处理。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。