超凈硫磺回收裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種超凈硫磺回裝置,屬于硫磺回收技術領域。
【背景技術】
[0002]傳統的克勞斯工藝主要由制硫反應爐、廢熱鍋爐、兩級克勞斯反應器及冷凝冷卻器、捕集器等設備組成,兩級克勞斯反應總硫轉化率可以達到94%?96%。為達到環保標準,必須對克勞斯尾氣進行進一步的凈化處理。目前采用的主流工藝為尾氣加氫還原工藝,總硫回收率可以達到99.5%?99.8%。該工藝是采用氫氣將克勞斯尾氣中的非H2S的含硫化合物如S02/C0S/S等全部加氫為H2S,然后通過甲基二乙醇胺(MDEA)將H2S吸收并通過加熱解吸后循環回到硫磺回收裝置。從吸收塔頂部排出的尾氣僅含有少量的硫化物,通過焚燒爐高溫焚燒后排入大氣。
[0003]按照現行的《大氣污染物綜合排放標準》,硫磺回收裝置尾氣中S02的排放濃度小于960mg/m3,而即將實施的《石油煉制工業污染物排放標準》(征求意見稿)規定:硫磺回收裝置尾氣中302的排放濃度小于400mg/m3,特別限制區尾氣排放濃度小于300mg/m3,京津冀、山東、新疆等地區即將出臺尾氣中302的排放濃度小于100mg/m3,這是傳統硫磺回收工藝無法達到的;另外傳統硫磺回收工藝需要加氫、胺吸收、富胺液解吸、尾氣焚燒等操作過程,消耗H2、MDEA胺液、蒸汽以及燃料氣,流程長、設備故障率高、操作費用高,硫磺回收裝置在線率低,造成的環境污染更加嚴重。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種流程短、投資低、能耗低,尾氣凈化率高,能夠長周期穩定操作運行的硫磺回收裝置。
[0005]為了解決上述技術問題,本實用新型的技術方案是提供一種超凈硫磺回收裝置,其特征在于:包括兩級半等溫克勞斯部分、尾氣洗滌部分和含硫污水緩和濕式氧化部分;
[0006]兩級半等溫克勞斯部分包括依次連接的制硫燃燒爐、廢熱鍋爐、一級冷凝冷卻器、一級蒸汽加熱器,一雙頭聯動夾套四通閥的四個出口分別連接一級蒸汽加熱器出口、一級克勞斯反應器入口、二級蒸汽加熱器出口、二級克勞斯反應器入口,另一雙頭聯動夾套四通閥的四個出口分別連接一級克勞斯反應器出口、二級冷凝冷卻器入口、第一分液罐出口、尾氣排放口 ;二級冷凝冷卻器出口連接二級蒸汽加熱器入口 ;二級克勞斯反應器出口連接第一分液罐入口,一級冷凝冷卻器、二級冷凝冷卻器、第一分液罐均連接硫封罐;
[0007]雙頭聯動夾套四通閥包括結構相同的第一四通閥體和第二四通閥體,第一四通閥體、第二四通閥體各通過一閥桿與驅動機構連接;
[0008]尾氣洗滌部分包括文丘里管,尾氣入口與文丘里管連通,文丘里管頂部連接高能霧化噴嘴,文丘里管下部沿分液罐切線方向與第二分液罐連通;循環栗的出口與高能霧化噴嘴連通,污水排出線連接循環栗出口,循環栗進口與第二分液罐的底部出口相連;第二分液罐底部與補水線、補堿線連通,第二分液罐上部設有第一葉片除霧器,第二分液罐下部設有防渦板,尾氣出口設于第二分液罐頂部;
[0009]含硫污水緩和濕式氧化部分包括濕式氧化反應器,濕式氧化反應器與污水循環栗連接,含硫污水注入管線連接污水循環栗入口,污水循環栗出口連接污水環管,污水環管的分支與文丘里噴射器連通,文丘里噴射器側面開口連通壓縮空氣蒸汽環管,文丘里噴射器出口連通濕式氧化反應器底部,反應器頂部出口連接反應產物冷卻器殼程入口,反應產物冷卻器的管束插入第三分液罐中部,第三分液罐內設有第二葉片除霧器,第三分液罐頂部設有廢氣排放出口,第三分液罐底部設有凈化污水排放出口。
[0010]優選地,所述第一四通閥體、第二四通閥體為兩位式閥。
[0011]優選地,所述第一四通閥體、第二四通閥體均包括閥體外殼,閥體外殼內部形成閥腔,閥腔設有A、B、C、D四個出口,閥腔中心設有閥板,閥板連接所述閥桿;閥板旋轉90°,可將閥腔內A出口與D出口聯通、C出口與B出口聯通的結構轉換為A出口與B出口聯通、C出口與D出口聯通的結構。
[0012]優選地,所述第一四通閥體、第二四通閥體外部設有蒸汽夾套或蒸汽伴熱裝置。
[0013]優選地,所述一級克勞斯反應器和二級克勞斯反應器結構相同,均包括依次連接的入口分布頂蓋、矩形方箱反應器、出口收集底蓋;
[0014]入口分布頂蓋包括依次連接的反應料入口、分支管道、頂蓋板及分布器;
[0015]矩形方箱反應器包括底部的翅片管換熱器,以及四側的反應器側壁;翅片管換熱器的翅片為波紋板,翅片管換熱器連接除氧水入口和除氧水出口 ;矩形方箱反應器內自下而上分別裝填瓷球、催化劑、瓷球;
[0016]出口收集底蓋包括依次連接的反應產物出口、分支管道、出口收集器、底蓋板及支撐格柵。
[0017]優選地,所述翅片管換熱器的換熱管的回彎頭位于左右兩側的反應器側壁外部;反應器側壁內部的換熱管為直管,無焊口。
[0018]優選地,所述波紋板由整張鋼板沖壓為波紋狀,鋼板厚度0.5?3mm,波紋板的單個波幅為120?300mm,波紋板的折角為150° ±30° ;鋼板上設有與翅片管換熱器的換熱管形狀相匹配的孔體;波紋板通過該孔體穿過換熱管,翅片間距30?80mm。
[0019]優選地,所述入口分布頂蓋與矩形方箱反應器之間、矩形方箱反應器與出口收集底蓋之間通過法蘭連接,法蘭通過雙重0型膠條密封。
[0020]優選地,所述壓縮空氣蒸汽環管連接壓縮空氣線和低壓蒸汽線。
[0021]上述超凈硫磺回收裝置的使用步驟為:
[0022]第一步、兩級半等溫克勞斯部分
[0023]含有H2S的酸性氣與化學計量的空氣或富氧空氣混合后進入制硫燃燒爐進行燃燒,產生的含有單質硫、H2S、S0^過程氣進入廢熱鍋爐中冷卻,從廢熱鍋爐出去的過程氣進入一級冷凝冷卻器中再次冷卻,在制硫燃燒爐中生成的單質硫被冷凝后與過程氣分離進入硫封觸;
[0024]從一級冷凝冷卻器頂部出來的過程氣經一級蒸汽加熱器加熱后,進入一級克勞斯反應器繼續反應;從一級克勞斯反應器出口出來的過程氣進入二級冷凝冷卻器冷卻,使生成的單質硫與過程氣分離后進入硫封罐;從二級冷凝冷卻器頂部出來的過程氣經二級蒸汽加熱器加熱,然后進入二級克勞斯反應器繼續反應,從二級克勞斯反應器出口出來的過程氣經分液罐分離出單質硫進入硫封罐;
[0025]當二級克勞斯反應器內催化劑為液硫飽和時,一、二級克勞斯反應器通過雙頭聯動夾套四通閥實現流程位置互換,催化劑為液硫所飽和的反應器在一級克勞斯反應條件下吹硫,開始新的循環周期;
[0026]二級克勞斯反應后排出的尾氣送至尾氣洗滌部分;
[0027]第二步、尾氣洗滌部分
[0028]自兩級半等溫克勞斯部分來的含有0)3、032、!123和S02的尾氣進入文丘里管入口,與同步通入的自分液罐栗出的循環堿液在文丘里管內充分混合,將過程氣中的污染物吸收到液相中;氣液混合物通過文丘里管后切向進入分液罐,經分液罐內的葉片除霧器凈化達標后直排大氣;分液罐同時收集吸收了污染物的堿液作為循環堿液,大部分循環堿液栗回文丘里管,少量外排至緩和濕式氧化部分;為維持循環堿液濃度,需要連續補充水和堿液;
[0029]第三步、含硫污水緩和濕式氧化部分
[0030]尾氣洗滌部分外排的含硫污水自污水循環栗入口與循環污水混合,經污水環管進入文丘里噴射器,來自管網的壓縮空氣與低壓蒸汽混合進入文丘里噴射器側口,文丘里噴射器內污水被加熱,空氣被破碎為超微氣泡分散在污水中,文丘里噴射器出口噴出的氣液混合物在濕式氧化反應器中進一步反應,去除化學需氧量C0D,反應產物自濕式氧化反應器頂部流出,經反應