專利名稱：以低溫甲醇洗的含H₂S廢氣制取高濃度液體SO₂的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種以廢氣制取高濃度液體的裝置，尤其涉及從合成氨裝置低溫甲醇洗，甲醇再生塔產(chǎn)生的含4S氣體中回收硫制取高濃度的液體SA的裝置。
背景技術(shù)：
合成氨裝置低溫甲醇洗，甲醇再生塔產(chǎn)生的含H2S氣體(含H2S 25%、CO2 68%),如果不經(jīng)過脫除氣體中的而直接排放到大氣中，會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，特別是近年來含硫氣田不斷出現(xiàn)，含吐3氣體的酸性氣體的處理問題越來越引起人們的重視。為了達(dá)到凈化硫化氫尾氣的效果，同時回收利用中的硫。目前工業(yè)上普遍采用從硫化氫中回收硫磺，居于主導(dǎo)地位的工藝是Claus法(又稱克勞斯法)。此法對于處理氣中的硫化氫含量以及硫化氫共存的雜質(zhì)組分等有一定的要求，只適用于含量硫量較高、濃度較大的H2S尾氣，通常需要對含H2S的氣體進(jìn)行預(yù)處理，以富集其中的硫化氫含量，需要增加預(yù)處理工藝和設(shè)備。因克勞斯法的研究重點(diǎn)是對含硫化氫的氣體進(jìn)行處理而回收硫磺，工藝流程長，設(shè)備多，投資高，不利于資源的綜合利用，而硫磺的最大用途還是用于制取硫酸。另外，克勞斯法操作是間歇式的，在操作過程中必須嚴(yán)格控制H2S SO2(摩爾比)為2 1，同時尾氣中仍含有較高的硫化氫氣體，難以滿足國家對于環(huán)境保護(hù)的要求，故在實際應(yīng)用中受到了一定限制。二氧化硫是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、人造纖維、染料、制糖、 制酒、造紙、石油加工和金屬提煉等行業(yè)。近年來我國對二氧化硫需求保持穩(wěn)步增長態(tài)勢， 在二氧化硫的各種消費(fèi)領(lǐng)域中，紙漿和造紙是最有發(fā)展前景的，隨著國家紙張循環(huán)利用量的日益增加，漂白處理所用的液體二氧化硫量將隨之增長，保險粉產(chǎn)量年均增長率保持在 10%左右；在食品和農(nóng)業(yè)中，隨著國內(nèi)玉米加工量的快速增長，年二氧化硫需求量將增長。 未來幾年我國對液體二氧化硫需求較為旺盛。國家環(huán)保部部長專題會已通過《硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》審批稿，新標(biāo)準(zhǔn)將從 2011年1月1日開始執(zhí)行，2013年1月1日起現(xiàn)有企業(yè)將執(zhí)行新建企業(yè)排放限制。新標(biāo)準(zhǔn)的實施必將對硫酸工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展帶來深遠(yuǎn)影響。我國二氧化硫排放總量居世界第一，每年排放二氧化硫2000萬噸以上。我國酸雨區(qū)面積約占國土面積1/3，酸雨類型以硫酸型為主。針對二氧化硫排放的嚴(yán)峻形勢，國家已經(jīng)把二氧化硫減排列為重點(diǎn)。根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)安裝脫硫裝置，推進(jìn)鋼鐵、有色、化工、建材等行業(yè)二氧化硫污染治理。隨著國家環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，對合成氨裝置低溫甲醇洗，甲醇再生塔產(chǎn)生的含 H2S氣體及其它含硫氣體的治理將更加緊迫，利用焚燒、檸檬酸鈉法等技術(shù)回收這部分硫生產(chǎn)高附加值的液體二氧化硫等產(chǎn)品是一種不錯的選擇。因此，在充分考慮原料供應(yīng)和周邊對液體二氧化硫需求的情況下，從合成氨裝置低溫甲醇洗，甲醇再生塔產(chǎn)生的含氣體中回收硫制取高濃度的液體SA的裝置有望在不久的將來在國內(nèi)得到推廣應(yīng)用
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型針對以上問題，提供了一種適用于合成氨裝置低溫甲醇洗工藝，以其含H2S為其為“原料”進(jìn)行再生利用，進(jìn)而減少排放、保護(hù)環(huán)境的以低溫甲醇洗的含H2S廢氣制取高濃度液體的裝置。本實用新型的技術(shù)方案包括依次連接的酸性氣體分液罐、酸氣焚燒裝置、冷卻裝置、電除霧器、預(yù)干燥塔、多級吸收塔裝置、解析塔裝置、SO2氣體冷卻器、SO2氣體干燥塔、 SO2冷凝器和液體SA貯槽；所述酸性氣體分液罐連接所述低溫甲醇洗的尾氣出口 ；所述冷卻裝置包括依次連通的廢熱鍋爐、文氏管和間接冷卻器；所述文氏管還包括文氏管循環(huán)泵； 所述解析塔裝置包括解析塔、富液槽和富液泵，所述富液泵將富液槽和解析塔連接。所述酸性氣體分液槽出口設(shè)有氣體減壓裝置。所述酸氣焚燒裝置為焚燒爐、H2S燃燒器、空氣鼓風(fēng)機(jī)和增氧裝置，所述焚燒爐設(shè)有前后兩級爐膛，所述燃燒器設(shè)在第一級爐膛入口處；所述空氣鼓風(fēng)機(jī)和增氧裝置分別連通所述兩級爐膛。所述電除霧器的積液槽連接所述文氏管。所述多級吸收塔包括一級吸收塔、一級貧液槽、一級貧液泵、二級吸收塔、二級貧液槽、二級貧液泵、貧液冷卻器和換熱器，所述一級吸收塔和二級吸收塔串接；所述一級吸收塔的集液槽連接所述換熱器；所述換熱器連接所述富液槽。所述間接冷卻器為冷卻介質(zhì)為水、且將被冷卻物冷卻至35_40°C的冷卻器。本實用新型不僅解決了合成氨裝置低溫甲醇洗，甲醇再生塔產(chǎn)生的含氣體對于環(huán)境的污染，同時合理地利用了硫化氫資源，并且充分的利用了 H2S氣體焚燒產(chǎn)生的熱量，用檸檬酸鈉法生產(chǎn)液體SO2,檸檬酸鈉絡(luò)合液可再生循環(huán)使用，所產(chǎn)的液體SO2產(chǎn)品質(zhì)量好、濃度高、應(yīng)用廣泛。它的特點(diǎn)是連續(xù)穩(wěn)定、先進(jìn)、可靠、投資省、生產(chǎn)操作安全。本實用新型對合成氨低溫甲醇洗產(chǎn)生的吐3氣體的硫回收處理是綠色環(huán)保的，全系統(tǒng)無污水、廢渣產(chǎn)生，處理后的尾氣中SO2含量彡280mg/m3，優(yōu)于國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)綠色環(huán)保工程。

圖1是本實用新型的原理框圖圖2是本實用新型中焚燒處理-預(yù)干燥段(圖1中I框)的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實用新型中多級吸收塔裝置(圖1中II框)的結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本實用新型中解析-收集段(圖1中III框、IV框)的結(jié)構(gòu)示意圖圖中I框是焚燒處理-預(yù)干燥段，II框是多級吸收塔裝置，III框是解析塔裝置， IV框是氣-液轉(zhuǎn)換裝置；1是酸性氣分液罐，2是焚燒爐，3是空氣風(fēng)機(jī)，4是廢熱鍋爐，5是文氏管，6是文氏管循環(huán)泵，7是間冷器，8是電除霧器，9是預(yù)干燥塔，10是風(fēng)機(jī)，11是一級吸收塔，12是一級貧液槽，13是一級貧液泵，14是二級吸收塔，15是二級貧液槽，16是二級貧液泵，17是解吸塔，18是換熱器，19是貧液冷卻器，20是富液槽，21是富液泵，22是氣體冷卻器，23 是氣體干燥塔，24是壓縮機(jī)，25是冷凝器，26是液體貯槽。
具體實施方式
本實用新型如圖1-4所示包括依次連接的酸性氣體分液罐1、酸氣焚燒裝置、冷卻裝置、電除霧器8、預(yù)干燥塔9、多級吸收塔裝置、解析塔裝置、S&氣體冷卻器22、S&氣體干燥塔23、SO2冷凝器25和液體貯槽沈；所述酸性氣體分液罐1連接所述低溫甲醇洗的尾氣出口 ；所述冷卻裝置包括依次連通的廢熱鍋爐、文氏管和間接冷卻器(間接冷卻器 列管式結(jié)構(gòu)，管程通煙氣，殼程通冷卻水)；所述文氏管還包括文氏管循環(huán)泵；所述解析塔裝置包括解析塔、富液槽和富液泵，所述富液泵將富液槽和解析塔連接。所述酸性氣體分液槽1出口設(shè)有氣體減壓裝置。所述酸氣焚燒裝置為焚燒爐2』2S燃燒器、空氣鼓風(fēng)機(jī)和增氧裝置，所述焚燒爐設(shè)有前后兩級爐膛，所述燃燒器設(shè)在第一級爐膛入口處；所述空氣鼓風(fēng)機(jī)和增氧裝置分別連通所述兩級爐膛。所述電除霧器的積液槽連接所述文氏管。所述多級吸收塔包括一級吸收塔、一級貧液槽、一級貧液泵、二級吸收塔、二級貧液槽、二級貧液泵、貧液冷卻器和換熱器，所述一級吸收塔和二級吸收塔串接；所述一級吸收塔的集液槽連接所述換熱器；所述換熱器連接所述富液槽。所述間接冷卻器為冷卻介質(zhì)為水、且將被冷卻物冷卻至35_40°C的冷卻器。圖1中I框(即圖2)是焚燒處理-預(yù)干燥段，包括酸性氣分液罐1，焚燒爐2，空氣風(fēng)機(jī)3 (即空氣鼓風(fēng)機(jī))，廢熱鍋爐4，文氏管5，文氏管循環(huán)泵6，間冷器7，電除霧器8，預(yù)干燥塔9，SO2風(fēng)機(jī)10。圖1中II框(即圖3)是多級吸收塔裝置，包括一級吸收塔11，一級貧液槽12，一級貧液泵13，二級吸收塔14，二級貧液槽15，二級貧液泵16，換熱器18，貧液冷卻器19。圖1中III框(即圖4中III)是解析塔裝置，包括解吸塔17，富液槽20，富液泵 21，SO2氣體冷卻器22，SO2干燥塔23。圖1中IV框(即圖4中IV)是氣-液轉(zhuǎn)換裝置，包括SO2壓縮機(jī)24，SO2冷凝器 25，液體SO2貯槽26。本裝置在應(yīng)用時的原理如下1、SO2 制取合成氨裝置低溫甲醇洗，甲醇再生塔產(chǎn)生的含H2S氣體(含H2S ^%、C02 65%，氣量2500Nm3/h)經(jīng)酸性氣分液罐分離出酸性水后出來，經(jīng)減壓至16kPa，進(jìn)入焚燒爐與空氣鼓風(fēng)機(jī)來的空氣以及補(bǔ)充部分純氧混合后，一起在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，由于焚燒爐是在空氣過剩氣氛中燃燒，保證了達(dá)到完全燃燒，焚燒溫度控制在 1200°C，生成了含 SO2, 02、CO2和N2的混合爐氣， 11. 5% SO2的混合爐氣經(jīng)廢熱鍋爐冷卻到300°C進(jìn)入文氏管洗滌器降溫到65°C左右后，再經(jīng)間接冷凝器冷卻到38°C左右，進(jìn)入電除霧器除去SO3酸霧送往SO2K收工序吸收。在焚燒爐爐頭設(shè)置一只H2S燃燒器，同時將焚燒爐出口溫度與空氣鼓風(fēng)機(jī)、純氧加入量進(jìn)行連鎖。H2S燃燒器是保證在焚燒爐內(nèi)完全燃燒、高效燃燒的關(guān)鍵部件，本裝置采用新型、高效燃燒器，它的最大特點(diǎn)是渦旋狀的混合氣體在燃燒室的中心停留時間長，燃燒更加充分。燃燒器設(shè)有火檢裝置。焚燒爐采用臥式鋼制圓筒內(nèi)襯保溫磚和耐火磚結(jié)構(gòu)，焚燒爐襯里耐火磚采用剛玉材料的大異型磚，耐溫> 1500°C。為保證與空氣能夠充分混合燃燒，焚燒爐內(nèi)設(shè)置一道擋墻，在擋墻后面設(shè)置二次風(fēng)口用于補(bǔ)充空氣及調(diào)節(jié)爐膛溫度， 保證氣體完全燃燒，不致產(chǎn)生升華硫。[0034]因硫化氫具有劇毒、易燃、易爆的特性，裝置上設(shè)有硫化氫和二氧化硫的氣濃、氣量、溫度、壓力的顯示儀表，特別在現(xiàn)場還應(yīng)設(shè)有硫化氫報警器；在合成氨裝置低溫甲醇洗，甲醇再生塔產(chǎn)生的含氣體的送氣崗位與焚燒爐崗位之間設(shè)置單線直通電話，便于雙方生產(chǎn)狀況發(fā)生緊急變動時的聯(lián)系；雙方設(shè)置切斷氣源的遙控閥，兩個閥分別由各自崗位控制、送氣崗位應(yīng)在遙控切斷閥與H2S氣體燃燒放空裝置間設(shè)置聯(lián)鎖點(diǎn)火自控儀表。2、SO2 吸收由前工序來含10. 2 11. 5%的爐氣，依次進(jìn)入二級串聯(lián)的吸收塔，爐氣中的二氧化硫被檸檬酸鈉絡(luò)合液吸收SO2含量< ^Omg/m3后達(dá)標(biāo)排放。檸檬酸鈉絡(luò)合液吸收了爐氣中后，生成富含的檸檬酸鈉絡(luò)合液(富液)。3、SO2 解吸從吸收工段送來的富含的檸檬酸鈉絡(luò)合液經(jīng)加熱后，送解析塔解析。由解析塔頂解析出來的二氧化硫氣體氣經(jīng)降溫后送干燥與壓縮工段。解析出SO2后的檸檬酸鈉緩沖液(貧液)經(jīng)降溫后送SA吸收工段重復(fù)使用。4、SO2干燥與壓縮解析塔頂出來的Sh氣體經(jīng)過冷凝冷卻降溫后送入干燥塔用93%的硫酸干燥，干燥后的Sh純度達(dá)99. 7%再送壓縮機(jī)被壓縮后溫度壓力升高，經(jīng)冷卻后由氣體冷凝成液體送SA貯罐即為液體SA產(chǎn)品。5、SO2包裝及儲運(yùn)液體二氧化硫用貯罐和鋼瓶貯存，用鋼瓶和槽罐車運(yùn)輸。貯藏和運(yùn)輸必須符合國家《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》和危險貨物運(yùn)輸規(guī)則的要求。貯存運(yùn)輸液體二氧化硫的鋼瓶及槽罐的顏色為銀灰色，并有明顯的黑色“液體二氧化硫”字樣。6、檸檬酸鈉絡(luò)合液的再生檸檬酸鈉絡(luò)合液由于自身氧化和爐氣帶酸霧，硫酸根離子逐漸增加吸收效率降低采用結(jié)晶的方法將硫酸根除掉，清液回系統(tǒng)循環(huán)使用。檸檬酸鈉絡(luò)合液的再生工段產(chǎn)生的硫酸鈉供合成洗滌行業(yè)生產(chǎn)去污劑和洗滌劑用。本實用新型從合成氨裝置低溫甲醇洗，甲醇再生塔產(chǎn)生的含氣體中回收硫制取高濃度的液體一仏的裝置的特點(diǎn)連續(xù)穩(wěn)定、先進(jìn)、可靠、投資省、生產(chǎn)操作安全，處理后的尾氣優(yōu)于國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；液體中水分和殘渣等指標(biāo)達(dá)到國家優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。本裝置從根本上解決了合成氨裝置低溫甲醇洗，甲醇再生塔產(chǎn)生的含氣體的污染問題，并且使硫資源得到有效利用，與國家對減排、環(huán)保提出了較高的指導(dǎo)要求是相一致的。對工業(yè)中含H2S 的氣體回收利用開辟了一條新途徑，使硫資源得到了充分利用，無論在環(huán)境保護(hù)上，還是經(jīng)濟(jì)效益上都具有重大意義。
權(quán)利要求1.以低溫甲醇洗的含4S廢氣制取高濃度液體SA的裝置，其特征在于，包括依次連接的酸性氣體分液罐、酸氣焚燒裝置、冷卻裝置、電除霧器、預(yù)干燥塔、多級吸收塔裝置、解析塔裝置、氣體冷卻器、SO2氣體干燥塔、SO2冷凝器和液體貯槽；所述酸性氣體分液罐連接所述低溫甲醇洗的尾氣出口 ；所述冷卻裝置包括依次連通的廢熱鍋爐、文氏管和間接冷卻器；所述文氏管還包括文氏管循環(huán)泵；所述解析塔裝置包括解析塔、富液槽和富液泵， 所述富液泵將富液槽和解析塔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低溫甲醇洗的含H2S廢氣制取高濃度液體SO2的裝置，其特征在于，所述酸性氣體分液槽出口設(shè)有氣體減壓裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低溫甲醇洗的含H2S廢氣制取高濃度液體SO2的裝置，其特征在于，所述酸氣焚燒裝置為焚燒爐、H2S燃燒器、空氣鼓風(fēng)機(jī)和增氧裝置，所述焚燒爐設(shè)有前后兩級爐膛，所述燃燒器設(shè)在第一級爐膛入口處；所述空氣鼓風(fēng)機(jī)和增氧裝置分別連通所述兩級爐膛。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低溫甲醇洗的含H2S廢氣制取高濃度液體SO2的裝置，其特征在于，所述電除霧器的積液槽連接所述文氏管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低溫甲醇洗的含H2S廢氣制取高濃度液體SO2的裝置，其特征在于，所述多級吸收塔包括一級吸收塔、一級貧液槽、一級貧液泵、二級吸收塔、二級貧液槽、二級貧液泵、貧液冷卻器和換熱器，所述一級吸收塔和二級吸收塔串接；所述一級吸收塔的集液槽連接所述換熱器；所述換熱器連接所述富液槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低溫甲醇洗的含H2S廢氣制取高濃度液體SO2的裝置，其特征在于，所述間接冷卻器為冷卻介質(zhì)為水、且將被冷卻物冷卻至35-40°C的冷卻器。
專利摘要以低溫甲醇洗的含H2S廢氣制取高濃度液體SO2的裝置。涉及以H2S廢氣制取高濃度液體SO2的裝置。適用于合成氨裝置低溫甲醇洗工藝，以其含H2S為其為“原料”進(jìn)行再生利用，進(jìn)而減少排放、保護(hù)環(huán)境。包括依次連接的酸性氣體分液罐、酸氣焚燒裝置、冷卻裝置、電除霧器、預(yù)干燥塔、多級吸收塔裝置、解析塔裝置、SO2氣體冷卻器、SO2氣體干燥塔、SO2冷凝器和液體SO2貯槽；酸性氣體分液罐連接低溫甲醇洗的尾氣出口；冷卻裝置包括依次連通的廢熱鍋爐、文氏管和間接冷卻器；文氏管還包括文氏管循環(huán)泵；解析塔裝置包括解析塔、富液槽和富液泵，富液泵將富液槽和解析塔連接。本實用新型不僅解決了H2S氣體對于環(huán)境的污染，同時合理地利用了硫化氫資源。
文檔編號C01B17/52GK202046881SQ20112007207
公開日2011年11月23日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者俞遠(yuǎn)權(quán), 居榮明, 朱亞, 李鑫, 潘志斌 申請人:建業(yè)慶松集團(tuán)有限公司