[发明专利]Ⅱ级反应器在硫回收行业的应用

说明书

技术领域

本发明涉及II级反应器在硫回收行业的应用，用于处理含硫化氢的酸性气体回收硫。

背景技术

为了解决原型Claus工艺难以处理低浓度气体和不能达到环保要求的问题，又产生了一些新型克劳斯工艺。其中具有代表性的列举如下：溶液吸收-解吸增浓加克劳斯的SCOT工艺、德国林德公司的Clinsulf-DO工艺、巴尔森公司的Selectox工艺、荷兰Comprimo公司的Superclaus工艺、法国埃尔夫·阿奎坦公司的低温选择氧化工艺、丹麦托普索公司以硫酸为产品的WSA工艺。

其中林德公司的Clinsulf-DO工艺属直接催化氧化工艺。与原型克劳斯工艺不同的是：克劳斯反应属平衡反应，其平衡常数受反应温度的限制，但直接催化氧化反应是硫化氢直接氧化为元素硫和水的反应，属单向反应。可在直接氧化反应器的催化剂床层中补入空气，在一种特制的催化剂上将H₂S氧化成单质硫，此工艺可使装置的总收率达99.2％～99.5％的水平。该工艺已建立工业装置，应用于从二氧化碳含量很高的再生酸气中回收硫。

结合我国的国情，由于从国外引进的Clinsulf-DO技术对操作条件和设备要求都比较苛刻，当酸性气中的H₂S体积浓度在1％～15％时，国内引进的工程案例如淮化集团有限公司于2000年投产的18万吨合成氨装置的NHD净化工艺气中脱除的硫化氢的回收硫磺装置和长庆气田第一采气厂第一净化厂(1400×10⁴m³/d天然气净化)硫磺回收装置的硫磺转化率均在90％左右。

所以有必要优化硫回收工艺流程，增大硫化氢的脱硫效率及硫磺生成率。

发明内容

为了增大硫化氢的脱硫效率及硫磺生成率，本发明提供了II级反应器在硫回收行业的应用。

本发明提供的II级反应器在硫回收行业的应用：使含硫化氢的酸性气体在II级反应器内进行催化氧化反应生成硫，所述II级反应器包括一个主反应器和两个辅反应器，所述两个辅反应器并联后与所述主反应器连通，所述主反应器和两个辅反应器都连接有硫冷凝器，所述催化氧化反应在所述主反应器和其中的一个辅反应器内进行；所述主反应器和两个辅反应器内装填钛基催化剂，该钛基催化剂的比表面积大于100m²/g，孔容大于0.2ml/g，平均压碎强度大于80牛顿/颗，堆积密度0.95～1.05Kg/L；其特征在于：所述含硫化氢的酸性气体为含有1％～15％体积浓度的硫化氢的酸性气体；所述含硫化氢的酸性气体用蒸汽加热至230～250℃，与在空气预热器中用蒸汽加热到230～250℃的空气混合进入主反应器；通过调节跟该II级反应器衔接的汽包的压力使主反应器出口气体温度保持在285～295℃；从主反应器出来的已完成反应85～90％的混合工艺气进入其中的一个辅反应器，辅反应器出口气体温度保持在235～245℃。

较佳地，该应用包括将所述两个辅反应器进行切换使用的步骤。

较佳地，与所述含硫化氢的酸性气体混合的所述空气的流量根据催化氧化反应所需要的氧气量来确定，流量大小由调节阀来调节控制。

当所述含硫化氢的酸性气体的硫化氢体积浓度大于6％，可以将与主反应器连接的硫冷凝器的出口气体部分循环至所述主反应器的进口。

主反应器下部可以加设有取热盘管。

本发明提供的II级反应器在硫回收行业的应用是针对H₂S体积浓度在1％～15％的酸性气的硫磺回收工艺，能使硫的转化率达到99％以上，同时具有副产硫磺纯度高，副产蒸汽可回收利用，换热效率高，操作灵活，检修和维护方便，制造材质经久耐用、经济效益明显等特点。

附图说明

图1为本发明的II级反应器在硫回收行业的应用的工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，预热后的空气和预热后的酸性气进入主反应器进行催化氧化反应，经硫冷凝器I生成液硫，反应后的气体经过入口阀I-辅反应器I-硫冷凝器II或者入口阀II-辅反应器II-硫冷凝器III，生成液硫，最终进入工艺器去硫分离器。

下面对本发明做进一步具体说明。