一种克劳斯直流法回收硫磺的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种克劳斯直流法回收硫磺的系统，属于克劳斯法回收硫磺技术领域。本实用新型专利技术通过设置三级反应器以及三级气气换热器，结合反应器温度调节阀和反应器温度变送器，再加上设备特定的连接形式，解决了酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，减少了高浓度酸气进入反应器，提高硫磺回收率，减少能耗，节约成本，硫回收率提高至96‑99%，高于常规克劳斯直流法硫回收率的94‑97%。

【技术实现步骤摘要】
一种克劳斯直流法回收硫磺的系统
本技术涉及一种回收硫磺的系统，更具体地说，本技术涉及一种克劳斯直流法回收硫磺的系统，属于克劳斯法回收硫磺

技术介绍
克劳斯法处理硫化氢酸气并回收硫磺是目前使用率最广，效率最高的工艺，H2S酸气经过缓冲后，在燃烧炉内，通过补充适量空气，使H2S在燃烧炉内不充分燃烧，H2S部分燃烧转化为SO2，调节空气进气量。燃烧炉中H2S和SO2比例为2:1，H2S与SO2反应在燃烧温度下发生氧化还原反应，可以得到气态单质硫（硫磺）。混合废气经过硫冷器，使气态单质硫冷却为液态硫，此时酸气包括H2S、SO2、COS、CS2、H2O及硫蒸汽等，经再热器或高温掺和阀后，酸气温度提高到克劳斯反应器所需温度，再经过低温克劳斯反应器，在催化剂的作用下，COS、CS2则与H2O发生水解反应，得到H2S，H2S和SO2再继续反应，反应后酸气经过硫冷器，进一步回收硫磺。酸气经过三级（两级）反应器后，尾气中仍然还有极少量H2S、SO2、COS、CS2、H2O及硫蒸汽等，经过捕硫器回收一定硫磺，再经过灼烧炉，充分燃烧成SO2后排放。——常规克劳斯工艺的硫磺回收率通常只能达到94-97%，其回收率受限有如下原因：1、由于热力学限制，硫的转化反应不可能完全，过程气仍然存有H2S、SO2，限制了硫的转化率。2、克劳斯反应要产生一定量的水汽，随着水汽的增加，相对降低了H2S和SO2的浓度，影响了克劳斯反应的平衡，阻碍硫的生成。3、由于酸气中CO2及烃类的存在，过程气会形成COS和CS2，必须使之发生水解反应，为此，反应器的温度必须控制在300-340℃，高温虽有利于水解，但不利于克劳斯反应的平衡，限制了硫的转化率。4、常规克劳斯工艺硫的转化率对空气和酸气的配比失常非常敏感，若不能保持H2S：SO2=2:1的最佳比例，将导致硫的转化率降低。现有技术中存在酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，常规的方法有再热器、电加热、高温掺和阀，都可以将硫冷器出口酸气温度升高达到反应器进气温度要求。但三者都有其缺点，再热器和高温掺和阀会引入高温高浓酸气，从而造成反应器负荷，导致硫回收率下降，而电加热的电耗成本较高。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术克劳斯法回收硫磺方法酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，提供一种克劳斯直流法回收硫磺的系统，既能解决酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，还能够保证较高的硫回收率。为了实现上述目的，其具体的技术方案如下：一种克劳斯直流法回收硫磺的系统，其特征在于：包括燃烧炉和余热锅炉；所述燃烧炉与所述余热锅炉连接，所述燃烧炉通过高温酸气流量控制阀与第一气气换热器、第二气气换热器和第三气气换热器的高温酸气进口连接；所述余热锅炉通过预硫冷器与所述第一气气换热器的低温酸气进口连接；所述第一气气换热器的低温酸气出口与一级反应器连接，所述第一气气换热器的高温酸气出口和所述余热锅炉与预硫冷器连接处的管道连接，所述第一气气换热器的高温酸气出口处设置有一级反应器温度调节阀，其开度由设置在所述一级反应器上的一级反应器温度变送器控制；所述一级反应器通过一级硫冷器与所述第二气气换热器的低温酸气进口连接，所述第二气气换热器的低温酸气出口与二级反应器连接，所述第二气气换热器的高温酸气出口和所述余热锅炉与所述预硫冷器连接处的管道连接，所述第二气气换热器的高温酸气出口处设置有二级反应器温度调节阀，其开度由设置在所述二级反应器上的二级反应器温度变送器控制；所述二级反应器通过二级硫冷器与所述第三气气换热器的低温酸气进口连接，所述第三气气换热器的低温酸气出口与三级反应器连接，所述第三气气换热器的高温酸气出口和所述余热锅炉与所述预硫冷器连接处的管道连接，所述第三气气换热器的高温酸气出口处设置有三级反应器温度调节阀，其开度由设置在所述三级反应器上的三级反应器温度变送器控制；所述三级反应器与三级硫冷器连接。本技术优选的，所述三级硫冷器的低温酸气出口连接有捕硫器。本技术优选的，所述预硫冷器、一级硫冷器、二级硫冷器、三级硫冷器以及捕硫器通过管道与硫液收集槽连接，回收的硫磺进入所述硫液收集槽贮存。本技术优选的，所述的捕硫器还依次连接有灼烧炉和烟囱。本技术系统中的所有设备、装置和部件均可采用本领域的常规产品。本技术带来的有益技术效果：1、现有技术中再热器是引硫化氢酸气在天然气引火，与空气中氧气燃烧，放出的热量，燃烧后混合酸气与硫冷器酸气混合，以实现酸气温度的提升。因为在该处引入高浓度的酸气，增大反应器负荷，硫磺回收率降低。本技术与直流法中再热器相比，减少高浓度酸气进入反应器，提高硫磺回收率。2、现有技术中电加热工艺是使用电加热硫冷器酸气，以达到反应器温度要求。本技术与电加热相比，减少能耗，节约了成本。3、现有技术中高温掺和阀将硫冷器酸气和高温高浓酸气混合后，达到反应器温度需求后，输送至反应器内反应。本技术与高温掺和阀相比，减少高浓度酸气进入反应器，提高硫磺回收率。4、本技术硫回收率提高至96-99%，高于常规克劳斯直流法硫回收率的94-97%。附图说明图1为本技术系统连接示意图。附图标记：1为燃烧炉、2为余热锅炉、3为高温酸气流量控制阀、4为第一气气换热器、5为第二气气换热器、6为第三气气换热器、7为预硫冷器、8为一级反应器、9为一级反应器温度调节阀、10为一级反应器温度变送器、11为一级硫冷器、12为二级反应器、13为二级反应器温度调节阀、14为二级反应器温度变送器、15为二级硫冷器、16为三级反应器、17为三级反应器温度调节阀、18为三级反应器温度变送器、19为三级硫冷器、20为捕硫器、21为硫液收集槽、22为灼烧炉、23为烟囱。具体实施方式实施例1一种克劳斯直流法回收硫磺的系统，包括燃烧炉1和余热锅炉2；所述燃烧炉1与所述余热锅炉2连接，所述燃烧炉1通过高温酸气流量控制阀3与第一气气换热器4、第二气气换热器5和第三气气换热器6的高温酸气进口连接；所述余热锅炉2通过预硫冷器7与所述第一气气换热器4的低温酸气进口连接；所述第一气气换热器4的低温酸气出口与一级反应器8连接，所述第一气气换热器4的高温酸气出口和所述余热锅炉2与预硫冷器7连接处的管道连接，所述第一气气换热器4的高温酸气出口处设置有一级反应器温度调节阀9，其开度由设置在所述一级反应器8上的一级反应器温度变送器10控制；所述一级反应器8通过一级硫冷器11与所述第二气气换热器5的低温酸气进口连接，所述第二气气换热器5的低温酸气出口与二级反应器12连接，所述第二气气换热器5的高温酸气出口和所述余热锅炉2与所述预硫冷器7连接处的管道连接，所述第二气气换热器5的高温酸气出口处设置有二级反应器温度调节阀13，其开度由设置在所述二级反应器12上的二级反应器温度变送器14控制；所述二级反应器12通过二级硫冷器15与所述第三气气换热器6的低温酸气进口连接，所述第三气气换热器6的低温酸气出口与三级反应器16连接，所述第三气气换热器6的高温酸气出口和所述余热锅炉2与所述预硫冷器7连接处的管道连接，所述第三气气换热器6的高温酸气出口处设置有三级反应器温度调节阀17，其开度由设置在所述三级反应器16上的三级反应器温度变送器18控制；所述三级反应器16与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种克劳斯直流法回收硫磺的系统，其特征在于：包括燃烧炉（1）和余热锅炉（2）；所述燃烧炉（1）与所述余热锅炉（2）连接，所述燃烧炉（1）通过高温酸气流量控制阀（3）与第一气气换热器（4）、第二气气换热器（5）和第三气气换热器（6）的高温酸气进口连接；所述余热锅炉（2）通过预硫冷器（7）与所述第一气气换热器（4）的低温酸气进口连接；所述第一气气换热器（4）的低温酸气出口与一级反应器（8）连接，所述第一气气换热器（4）的高温酸气出口和所述余热锅炉（2）与预硫冷器（7）连接处的管道连接，所述第一气气换热器（4）的高温酸气出口处设置有一级反应器温度调节阀（9），其开度由设置在所述一级反应器（8）上的一级反应器温度变送器（10）控制；所述一级反应器（8）通过一级硫冷器（11）与所述第二气气换热器（5）的低温酸气进口连接，所述第二气气换热器（5）的低温酸气出口与二级反应器（12）连接，所述第二气气换热器（5）的高温酸气出口和所述余热锅炉（2）与所述预硫冷器（7）连接处的管道连接，所述第二气气换热器（5）的高温酸气出口处设置有二级反应器温度调节阀（13），其开度由设置在所述二级反应器（12）上的二级反应器温度变送器（14）控制；所述二级反应器（12）通过二级硫冷器（15）与所述第三气气换热器（6）的低温酸气进口连接，所述第三气气换热器（6）的低温酸气出口与三级反应器（16）连接，所述第三气气换热器（6）的高温酸气出口和所述余热锅炉（2）与所述预硫冷器（7）连接处的管道连接，所述第三气气换热器（6）的高温酸气出口处设置有三级反应器温度调节阀（17），其开度由设置在所述三级反应器（16）上的三级反应器温度变送器（18）控制；所述三级反应器（16）与三级硫冷器（19）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种克劳斯直流法回收硫磺的系统，其特征在于：包括燃烧炉（1）和余热锅炉（2）；所述燃烧炉（1）与所述余热锅炉（2）连接，所述燃烧炉（1）通过高温酸气流量控制阀（3）与第一气气换热器（4）、第二气气换热器（5）和第三气气换热器（6）的高温酸气进口连接；所述余热锅炉（2）通过预硫冷器（7）与所述第一气气换热器（4）的低温酸气进口连接；所述第一气气换热器（4）的低温酸气出口与一级反应器（8）连接，所述第一气气换热器（4）的高温酸气出口和所述余热锅炉（2）与预硫冷器（7）连接处的管道连接，所述第一气气换热器（4）的高温酸气出口处设置有一级反应器温度调节阀（9），其开度由设置在所述一级反应器（8）上的一级反应器温度变送器（10）控制；所述一级反应器（8）通过一级硫冷器（11）与所述第二气气换热器（5）的低温酸气进口连接，所述第二气气换热器（5）的低温酸气出口与二级反应器（12）连接，所述第二气气换热器（5）的高温酸气出口和所述余热锅炉（2）与所述预硫冷器（7）连接处的管道连接，所述第二气气换热器（5）的高温酸气出口处设置有二级反应器温度调节阀（13），其开度由设...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷衍辉，龙国强，辜庆玲，陈培山，李兵，
申请(专利权)人：成都丽雅纤维股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51