[发明专利]硫磺回收及尾气处理装置停工清洁生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于硫磺回收技术领域，具体涉及一种硫磺回收与尾气处理装置开停工期间确保无排放的工艺。

背景技术

硫回收装置的停工过程需要多道工序对系统进行处理，首先需要将硫回收装置的物料切换为燃料气，使用燃料气当量燃烧产生的热量维持硫回收装置热量平衡的同时，利用燃料气燃烧生成的烟气对整个系统中残存的液体硫磺进行吹扫，将液体硫磺吹扫到低点作为产品回收，简称吹硫作业；系统残存的硫磺回收完毕之后，需要逐步提高烟气中的氧含量，逐步氧化系统中残余的硫化亚铁，防止设备开启检修过程中出现的由于硫化亚铁导致的自燃情况，简称钝化作业。在上述作业中存在极大的风险，一方面由于燃料气的燃烧控制难度大，一旦在吹硫作业过程中出现过氧的情况，极易造成系统飞温，烧毁设备；另一方面在钝化作业过程中不可避免地产生大量的二氧化硫（氧气与硫化亚铁反应生成），将严重污染环境。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供一种硫磺回收及尾气处理装置停工清洁生产新工艺，以降低装置运行风险，减少运行费用和能耗，确保硫磺回收及尾气处理装置在停工过程中二氧化硫的排放小于10ppm。

本发明一种硫磺回收及尾气处理装置停工清洁生产工艺，包括硫回收单元吹硫作业、硫回收单元钝化作业和尾气处理单元钝化作业三个步骤。具体如下：

（1）硫回收单元吹硫作业：

氮气经过尾气风机加压进入尾气加热器进行加热，80%经加热氮气进入一级制硫反应器进行吹硫作业，随后气体进入过程气换热器管程降温，然后进入二级硫冷器，硫雾凝结自液硫排出口进入硫封罐；二级硫冷器出口的循环氮气进入过程气换热器壳程与管程中气体进行换热，升温后的循环氮气与来自尾气加热器的剩余20%经加热氮气混合，并进入二级制硫反应器进行吹硫作业，吹硫完成后气体进入三级硫冷器，硫雾凝结自液硫排出口进入硫封罐，气相进入尾气分液罐进一步捕集液硫；尾气分液罐出口的循环氮气经停工吹硫跨线直接进入急冷塔底部，与自上而下喷淋的急冷水逆向接触，硫雾迅速凝结为固体硫磺颗粒，经急冷水过滤器过滤后排出，急冷水循环使用；循环氮气经急冷塔冷却后进入循环气分液罐分液，分液后的循环氮气重新进入尾气风机入口，实现整个吹硫循环；制硫燃烧炉前部注入氮气，对制硫燃烧炉和一级硫冷器进行吹硫作业，一级硫冷器出口的循环氮气与尾气加热器出口的循环氮气汇合，进入一级制硫反应器和二级制硫反应器。

初始进入系统的氮气的量与系统大小有关，流程调整完毕后注入氮气直至循环系统压力达到15Kpa，此时启动尾气风机进行循环。

在实际操作中，由于整个系统内部各个阀门不可避免的出现微量泄漏的情况，制硫燃烧炉前部注入的氮气也是对系统内循环氮气总量的一个补充。此处氮气量的大小以控制制硫燃烧炉的降温速度在20～30℃/小时为宜。

所述氮气进入尾气加热器后升温至300～320℃，经停工循环管线进入一级制硫反应器。

所述循环氮气进入过程气换热器管程后温度降到240～260℃。

所述二级冷凝器出口氮气的温度为150～160℃。

所述二级冷凝器出口氮气进入过程气换热器壳程中换热后温度升至210～222℃。

所述来自尾气加热器的剩余20%经加热氮气经一、二转跨线与过程气换热器壳程出来的降温循环氮气混合，混合后氮气温度为240～260℃。

所述循环氮气经三级冷凝器冷却后温度降至150～160℃。

所述循环氮气在急冷塔降温后温度降至38～45℃。

（2）硫回收单元钝化作业：

氮气经过尾气风机加压进入尾气加热器进行加热，自尾气加热器入口注入空气，80%经加热氮气依次进入一级制硫反应器、过程气换热器管程和二级硫冷器进行钝化作业，硫化亚铁被循环气中的氧所氧化，生成三氧化二铁和二氧化硫；来自尾气加热器的剩余20%经加热氮气与来自二级硫冷器出口并经过程气换热器换热的循环气混合，依次进入二级制硫反应器、三级硫冷器和尾气分液罐进行钝化作业；尾气分液罐出口的循环气经停工吹硫跨线直接进入急冷塔底部，与自上而下喷淋的急冷水逆向接触，循环气中的二氧化硫迅速被氢氧化钠溶液吸收；循环气经急冷塔冷却后进入循环气分液罐分液，分液后的循环氮气重新进入尾气风机入口，实现整个钝化循环；制硫燃烧炉前部注入氮气的同时注入空气，对制硫燃烧炉和一级硫冷器进行钝化作业，一级硫冷器出口的氮气与尾气加热器出口的钝化循环气汇合，进入一级制硫反应器和二级制硫反应器。