[发明专利]一种硫磺回收克劳斯炉富氧鼓风管理系统及方法

说明书

本发明涉及石化与煤化工技术领域，提供了一种硫磺回收克劳斯炉富氧鼓风管理系统及方法，本发明提供的管理系统包括压缩机前氧气界面安全装置、压缩机和压缩机后富氧监控系统。压缩机前氧气界面安全装置能够将氧气与空气在压缩机前进行混合，使用低压氧气即可完成，无需使用氧气增压器，混合均匀安全可靠，成本低，且能够对氧气的浓度、流量、温度、压力、静电释放、颗粒过滤进行严格的监控与管理，并通过富氧均混监控模块的计算达到最优化，本发明提供的系统通过压缩机前富氧均混界面安全装置和压缩机后富氧监控系统对整个富氧工艺进行监控，可以保证克劳斯反应炉的安全运行和使用寿命，提高克劳斯炉的硫化氢处理量。

技术领域

本发明涉及石化与煤化工领域技术领域，尤其涉及一种硫磺回收克劳斯炉富氧鼓风管理系统及方法。

背景技术

由于我国石化行业炼制的都是含硫高、价格便宜的高硫原油，而我国产的天然气中含硫量也高，煤化工领域内其化学反应过程中都会产生大量的硫化氢。为了保护设备，往往在生产过程中喷掺胺液达到保护设备的目的，因此这些硫化氢中还含有胺的组分。目前许多天然气及炼油石化工厂迫切要求提高对硫化氢的处理能力。

克劳斯炉是为去除化石燃料燃烧生成的硫化氢所用的设备。原理是使硫化氢不完全燃烧，再使生成的二氧化硫与硫化氢反应而生成硫磺。目前，由于轻质低硫原油的日益稀缺和昂贵，人们开始转向组分更重、酸性更高的原油，环保法规也对燃料中的硫含量要求日趋严格，新的油品规格(例：超低硫柴油)要求燃料产品具有更低的硫含量，且环保部门对石油、天然气和化工厂的硫排放量实施了更加严格的规定。这一切的最终结果是需要提高设备对硫化氢的处理能力，同时达到更高的硫回收率。

对克劳斯炉进行富氧改造可以大大提高克劳斯炉的处理能力，其中克劳斯炉富氧工艺分为三类：1)低浓度富氧(O₂≤28％)，2)中等浓度富氧(28％≤O₂≤40％)，3)高浓度富氧(40％≤O₂≤80％)。其中低浓度富氧不需要对克劳斯炉作任何改进，直接进行燃烧，而中等浓度与高浓度富氧燃烧都要对克劳斯炉的耐火材料及火嘴作技术改进并要投入相当大的资金，还要承担操作风险。利用低浓度富氧技术，在8万吨/年硫磺回收克劳斯炉的实际运行，其克劳斯反应炉的的处理量同比提高22％，所以可得出结论：采用≤28％的低浓度富氧技术是安全可靠、最有经济效益的。

但是，目前克劳斯炉低浓度富氧工艺采用的是压缩机后高压氧气混合，其氧气的压力要求在1.6MPa以上，这样需要氧气增压机，且高压的氧气对管道设备材质要求高，使其运行成本增加很大，高压氧气对安全造成的危险性很大，同时对混合的均匀度也有影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种硫磺回收克劳斯炉富氧鼓风管理系统及方法。本发明提供的系统能够将氧气在压缩机机前与空气进行混合，使用低压氧气即可完成，混合均匀安全可靠，且无需使用氧气增压机，成本低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种硫磺回收克劳斯炉富氧鼓风管理系统，包括压缩机前氧气界面安全装置、压缩机和压缩机后富氧监控系统；

所述压缩机前氧气界面安全装置包括富氧均混监控模块、氧气通入管路、空气通入管路、氮气通入管路和静态混合器，所述氧气通入管路上包括依次串联的第一手动截止阀、第一阻火器、氧气流量变送器、第一过滤器、第一富氧紧急切断阀、第二阻火器、富氧流量调节阀、第二富氧紧急切断阀、第三阻火器和第二手动截止阀；

所述第二富氧紧急切断阀之前设置有放空管路，所述放空管路上设置有高点放空阀；所述第一富氧紧急切断阀和第二阻火器之间的管路和放空管路连通；

所述氮气通入管路上依次串联设置有第二过滤器和氮气吹扫密封阀，所得氮气通入管路和第一富氧紧急切断阀与第二阻火器之间的管路连通，还和富氧流量调节阀与第二富氧紧急切断阀之间的管路连通；