[实用新型]热氮吹扫硫磺装置

说明书

本实用新型公开了一种热氮吹扫硫磺装置，其包括克劳斯硫回收单元和尾气处理单元，所述克劳斯硫回收单元包括依次连接的制硫反应炉、余热锅炉、一级硫冷凝器、一级加热器、一级反应器、二级硫冷凝器、二级加热器、二级反应器、三级硫冷凝器；还包括制硫反应炉前氮气管线、至一级加热器入口的氮气管线和工厂空气管线。尾气处理单元包括依次连接的在线炉、加氢反应器、蒸汽发生器、急冷塔、吸收塔、再生塔、焚烧炉和烟囱；还包括在线炉入口到急冷塔入口的管线及急冷塔出口至焚烧炉入口管线。该热氮吹扫硫磺装置能够有效降低硫磺装置停工期间烟气二氧化硫至100mg/Nm³以下，彻底实现硫磺装置停工期间全过程烟气净化和达标排放。

技术领域

本实用新型涉及硫回收设备技术领域，具体涉及一种热氮吹扫硫磺装置。

背景技术

随着新的环保法规的执行，我国对环境保护的意识日益增强，环保督查成为常态化，对于装置停工期间的达标排放也提出了要求，许多地区要求装置满足环保法规的要求。

天然气净化行业目前执行1996年4月国家发布的《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)，规定硫磺装置最高允许的SO₂排放浓度为960mg/Nm³。在国内，天然气净化厂硫磺回收装置大多采用Claus+SCOT工艺，酸性气首先在反应炉中高温燃烧，然后经过两级或三级催化转化；克劳斯尾气经加氢后通过胺液系统返回制硫单元处理，净化气经焚烧炉焚烧后排放，硫回收率为99.9％以上，硫磺回收装置的烟气SO₂排放浓度可满足国家环保法规要求。

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)，会严重污染环境。

硫磺回收装置传统的停工吹硫工艺包括：反应炉酸性气切除，改瓦斯气与空气燃烧，用燃烧后的烟气对硫磺回收装置系统内的残硫进行吹扫，期间克劳斯尾气通过跨线直接去焚烧炉，虽然时间短(48～72h)，但由于系统内的残余硫磺发生氧化反应，生成大量SO₂直接排放烟囱，烟气中SO₂排放浓度高，对环境影响大。对于20万吨/年的硫磺装置，每次停工排放的SO₂量约12～13吨。

专利号为CN201720008778.6的中国实用新型专利公开了一种热氮吹硫系统，其包括制硫燃烧炉、制硫反应器、硫冷凝器、氮气加热器，氮气加热器的热氮出口分别连通制硫反应器和硫冷凝器的入口，制硫反应器和/或硫冷凝器的入口还连通有吹扫热风机构，硫冷凝器的液硫出口连通有液硫池；制硫反应器的出口通过尾气分液罐连通液硫池，尾气分液罐的尾气出口依次连接有加氢反应器、急冷塔、吸收塔和再生塔。这一热氮吹硫系统热氮吹硫过程缺乏层级，从而导致了吹硫效果不佳。

申请号为CN201310100183.X的中国发明专利公开了一种硫磺回收及尾气处理装置停工清洁生产工艺，其按以下步骤进行：循环氮气加热后吹扫硫回收单元，产生含硫雾气体；含硫雾气体与水直接接触降温，硫雾凝结成硫磺粉末被去除，气相循环使用；使用含有微量O₂的循环氮气加热后对硫回收及尾气处理装置进行吹扫，产生含SO₂气体；含SO₂气体与NaOH稀溶液直接接触降温，产生的工艺废水进碱渣处理装置。该工艺方法使用含有微量O₂的循环氮气加热后对硫回收及尾气处理装置进行吹扫，整个过程过于复杂，不便操作。

实用新型内容