[发明专利]一种克劳斯硫磺回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及克劳斯硫磺回收装置。

背景技术

硫回收工艺种类繁多，但基本是在克劳斯技术基础上发展起来的。典型的克劳斯装置通常由一个燃烧段和随后的二个或三个催化转化段组成,燃烧段由带有燃烧室的燃烧炉和废热锅炉组成,在燃烧段,克劳斯原料气中1/3的硫化氢按照下面的化学反应式燃烧生成二氧化硫,根据克劳斯平衡反应,二氧化硫与剩余的硫化氢反应生成单质硫:

3H2S+3/2O2→2H2S+SO2+H2O  (a)

在燃烧室典型的1200℃温度条件下,硫的转化率为60～70%,反应后的气体离开燃烧室,进入废热锅炉冷却至160℃左右,回收热量产生蒸汽,以冷凝分离液硫,工艺气再经加热后,将在有克劳斯催化剂的反应器里利用催化剂使克劳斯平衡反应向生成硫的方向进行,以进一步提高硫的转化率。克劳斯反应段由工艺气加热器、催化反应器和硫磺冷凝器组成。硫磺在克劳斯反应器后冷凝分离,未反应的气体进入下一个催化反应段继续反应和生成硫,其反应过程如下:

于硫化氢含量高的富酸性气,设有二个反应段的克劳斯装置理论上的回收率为96%,设有三个反应段的克劳斯反应段的克劳斯装置理论的上的硫回收率为98%,但在实际上,由于受到各种条件的限制,硫的回收率只能达到94～97%。而硫化氢含量在25%V左右的酸性气，硫回率将更低。造成硫回收率低的原因,除了催化剂失活外,主要受到以下几个方面因素的限制。热力学因素限制了硫的转化率;水汽含量增加,相应降低了工艺气中硫化氢和二氧化硫的浓度;由以上介绍可知，硫化氢与二氧化硫催化反应生成硫磺是可逆、放热反应，因此，快速的移走热量，有利于平衡反应向着生成硫磺的方向移动。

传统的三级克劳斯硫磺回收工艺，都是将一、二、三级克劳斯反应器设计在一个筒体内，每级反应器后的硫磺冷却器单独设置。

发明内容

本发明的目的在于解决了传统的克劳斯硫磺回收工艺中的问题，有效的提高克劳斯硫磺回收工艺的回收率。减少装置操作的过程管线，使装置操作更加简单方便。

一种克劳斯硫磺回收装置，包括有一、二、三级克劳斯反应器，所述的一、二、三级克劳斯反应器分别与其相连的一、二、三级硫磺冷却器单独固定于一个筒体内；一级硫磺冷却器与二级克劳斯反应器相连，二级硫磺冷却器与三级克劳斯反应器相连，三级硫磺冷却器与尾气过滤器相连，一、二、三级硫磺冷却器一同连接到燃烧器中。

所述的尾气过滤器与燃烧器相连接。

传统克劳斯硫磺回收工艺及目前的其他干法脱硫工艺，都是采取将克劳斯反应器集中在一个壳体内，将硫冷凝器放在反应器下方的地面上。这种方法是的优点是同类设备集中在一起，减少了占地。但由于反应器出口管线温度较高，热膨胀力大。而且其中含有硫磺，装置停车时容易出现硫堵。所以，对管道的要求非常高。

本发明的工艺有效克服了以上缺点，将每一级的克劳斯反应器与硫磺冷却器集中在一个壳体内，共同放置在二层框架上。此方法可以及时取走克劳斯反应产生的热量，有利于平衡反应向着生成硫磺的方向移动，大大的提高了硫的回收率；同时，没有了反应器出口的含硫高温管线，降低了配管的难度。另外，硫磺冷却器抬高后，有利于冷却后的液硫利用重力自流到储槽。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图

具体实施方式

参见附图，一种克劳斯硫磺回收装置，包括有一、二、三级克劳斯反应器1、2、3，一、二、三级克劳斯反应器1、2、3分别与其相连的一、二、三级硫磺冷却器4、5、6单独固定于一个筒体7内；一级硫磺冷却器4与二级克劳斯反应器2相连，二级硫磺冷却器5与三级克劳斯反应器3相连，三级硫磺冷却器6与尾气过滤器8相连，一、二、三级硫磺冷却器一同连接到燃烧器9中，尾气过滤器与燃烧器相连接。