一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺的制作方法

1.本发明涉及硫回收技术领域，尤其涉及一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺。


背景技术：

2.现今国家和社会对于环境保护都给予了高度重视，由其国家更是大幅提高了化工企业尾气中的排放指标要求，再此背景下，对尾气中so2、h2s进行反应回收s元素，产生的h2o、co2达标排放，既生产硫磺创造经济效益，又降低尾气中硫含量，可谓一举两得。目前硫回收方法主要有湿法和干法脱硫，其中超级克劳斯工艺是传统克劳斯工艺的改进，因其配入过量氧对反应选择性影响较小，过程连续且硫回收率高，投资费用低等特点而广泛应用。目前的超级克劳斯工艺主要反应机理为:h2s o2
→
so2 h2o；h2s so2
→
s h2o。其具体的运作方式为首先使用燃料气与空气在主燃烧室中进行燃烧，使燃烧室温度上升至1000℃后，将含h2s的酸性气导入，与一定比例氧气(空气)混合燃烧。未反应的h2s和产生的so2进入后续四级克劳斯催化反应器，生成硫磺和水，使得尾气达标排放。
3.然而，在硫回收装置主燃烧室温度升至1000℃以后，该工艺装置将含h2s的酸性气通入与o2进行燃烧，需要酸性气浓度≥40％以便利用反应产生的反应热维持炉膛温度，保证反应持续进行。而对于生产企业来讲，以天然气、石油为原料的生产装置，其原料本身含硫量极低，而以煤炭为原料的生产装置，部分产地的优质煤炭含硫量也较低，产生的酸性气浓度往往无法达到40％,故参与反应的气量降低，产生的反应热不足以维持燃烧反应在设计温度下进行，导致主燃烧室熄火。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺。
5.本发明提出的一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺，所述硫回收工艺通过硫回收装置实施，所述硫回收装置包括氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀、氮气流量调节阀、主燃烧室、酸性气流量调节阀、主燃烧室炉膛、一级反应预热器、二级反应预热器、三级反应预热器、四级反应预热器、硫冷器、四个克劳斯催化反应器、焚烧炉和尾气烟囱，所述主燃烧室的进气端依次与氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀、氮气流量调节阀和酸性气流量调节阀连接，一级反应预热器、二级反应预热器、三级反应预热器、四级反应预热器分别与四个克劳斯催化反应器的上部进气口连接，四个克劳斯催化反应器依次连通，且前三个克劳斯催化反应器的出气端与硫冷器的进气端连接，第四个克劳斯催化反应器与焚烧炉连接，焚烧炉与尾气烟囱连接；
6.所述使用燃料气掺烧的硫回收工艺包括以下步骤：
7.s1：点火预处理，将各设备进行连接、调试，投用前，通入氮气对各设备进行吹扫，确保点炉前设备内无残存杂质；
8.s2：点火预热，打开氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀，使燃料气流量和氧气流
量为可维持燃烧进行的最小流量，在主燃烧室的主燃烧室炉膛内点火；
9.s3：催化预热，通入中压蒸汽对一级反应预热器、二级反应预热器、三级反应预热器、四级反应预热器、四个克劳斯催化反应器进行预热升温，待各催化反应器升温至设计温度后，通过调整氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀的流量确保燃料气是％的充分燃烧；
10.s4：催化反应，打开酸性气流量调节阀导入酸性气并逐步增加至最大值，通过调整氧气流量调节阀开度控制氧气与酸性气比例始终为0.13：1，燃烧稳定后逐步减少燃料气流量但不完全退出，调整其流量以控制燃烧室温度在950～1050℃。
11.优选地，所述燃料气组分以h2和co为主,燃料气中甲醇、乙醇、甲醚、二甲醚等醇类醚类有机物含量不得高于1％。
12.本发明的有益效果为：
13.本发明提出的硫回收工艺可以在酸性气浓度较低的情形下，仍然保证超级克劳斯硫回收主燃烧室不熄火，装置不停车，硫回收装置的硫回收率不受影响，依旧可对酸性气中99.1％的硫元素进行回收，硫回收尾气中so2含量可以确保达标排放。
附图说明
14.图1为本发明提出的一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺的结构示意图。
15.图中：1氧气流量调节阀、2燃料气流量调节阀、3氮气流量调节阀、4主燃烧室、5酸性气流量调节阀、6主燃烧室炉膛、7一级反应预热器、8二级反应预热器、9三级反应预热器、10四级反应预热器、11硫冷器、12克劳斯催化反应器、13焚烧炉、14尾气烟囱。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
17.实施例1，参照图1，一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺，所述硫回收工艺通过硫回收装置实施，所述硫回收装置包括氧气流量调节阀1、燃料气流量调节阀2、氮气流量调节阀3、主燃烧室4、酸性气流量调节阀5、主燃烧室炉膛6、一级反应预热器7、二级反应预热器8、三级反应预热器9、四级反应预热器10、硫冷器11、四个克劳斯催化反应器12、焚烧炉13和尾气烟囱14，所述主燃烧室4的进气端依次与氧气流量调节阀1、燃料气流量调节阀2、氮气流量调节阀3和酸性气流量调节阀5连接，一级反应预热器7、二级反应预热器8、三级反应预热器9、四级反应预热器10分别与四个克劳斯催化反应器12的上部进气口连接，四个克劳斯催化反应器12依次连通，且前三个克劳斯催化反应器12的出气端与硫冷器11的进气端连接，第四个克劳斯催化反应器12与焚烧炉13连接，焚烧炉13与尾气烟囱14连接；
18.所述使用燃料气掺烧的硫回收工艺包括以下步骤：
19.s1：点火预处理，将各设备进行连接、调试，投用前，通入氮气对各设备进行吹扫，确保点炉前设备内无残存杂质；
20.s2：点火预热，打开氧气流量调节阀1、燃料气流量调节阀2，使燃料气流量和氧气流量为可维持燃烧进行的最小流量，在主燃烧室4的主燃烧室炉膛6内点火；
21.s3：催化预热，通入中压蒸汽对一级反应预热器7、二级反应预热器8、三级反应预热器9、四级反应预热器10、四个克劳斯催化反应器12进行预热升温，待各催化反应器升温
至设计温度后，通过调整氧气流量调节阀1、燃料气流量调节阀2的流量确保燃料气是95％的充分燃烧；
22.s4：催化反应，打开酸性气流量调节阀5导入酸性气并逐步增加至最大值，通过调整氧气流量调节阀1开度控制氧气与酸性气比例始终为0.13：1，燃烧稳定后逐步减少燃料气流量但不完全退出，调整其流量以控制燃烧室温度在950～1050℃。
23.本发明中，所述燃料气组分以h2和co为主,燃料气中甲醇、乙醇、甲醚、二甲醚等醇类醚类有机物含量不得高于1％。
24.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺，其特征在于，所述硫回收工艺通过硫回收装置实施，所述硫回收装置包括氧气流量调节阀(1)、燃料气流量调节阀(2)、氮气流量调节阀(3)、主燃烧室(4)、酸性气流量调节阀(5)、主燃烧室炉膛(6)、一级反应预热器(7)、二级反应预热器(8)、三级反应预热器(9)、四级反应预热器(10)、硫冷器(11)、四个克劳斯催化反应器(12)、焚烧炉(13)和尾气烟囱(14)，所述主燃烧室(4)的进气端依次与氧气流量调节阀(1)、燃料气流量调节阀(2)、氮气流量调节阀(3)和酸性气流量调节阀(5)连接，一级反应预热器(7)、二级反应预热器(8)、三级反应预热器(9)、四级反应预热器(10)分别与四个克劳斯催化反应器(12)的上部进气口连接，四个克劳斯催化反应器(12)依次连通，且前三个克劳斯催化反应器(12)的出气端与硫冷器(11)的进气端连接，第四个克劳斯催化反应器(12)与焚烧炉(13)连接，焚烧炉(13)与尾气烟囱(14)连接；所述使用燃料气掺烧的硫回收工艺包括以下步骤：s1：点火预处理，将各设备进行连接、调试，投用前，通入氮气对各设备进行吹扫，确保点炉前设备内无残存杂质；s2：点火预热，打开氧气流量调节阀(1)、燃料气流量调节阀(2)，使燃料气流量和氧气流量为可维持燃烧进行的最小流量，在主燃烧室(4)的主燃烧室炉膛(6)内点火；s3：催化预热，通入中压蒸汽对一级反应预热器(7)、二级反应预热器(8)、三级反应预热器(9)、四级反应预热器(10)、四个克劳斯催化反应器(12)进行预热升温，待各催化反应器升温至设计温度后，通过调整氧气流量调节阀(1)、燃料气流量调节阀(2)的流量确保燃料气是95％的充分燃烧；s4：催化反应，打开酸性气流量调节阀(5)导入酸性气并逐步增加至最大值，通过调整氧气流量调节阀(1)开度控制氧气与酸性气比例始终为0.13：1，燃烧稳定后逐步减少燃料气流量但不完全退出，调整其流量以控制燃烧室温度在950～1050℃。2.根据权利要求1所述的一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺，其特征在于，所述燃料气组分以h2和co为主,燃料气中甲醇、乙醇、甲醚、二甲醚等醇类醚类有机物含量不得高于1％。

技术总结
本发明公开了一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺，所述硫回收工艺通过硫回收装置实施，所述硫回收装置包括氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀、氮气流量调节阀、主燃烧室、酸性气流量调节阀、主燃烧室炉膛、一级反应预热器、二级反应预热器、三级反应预热器，其回收工艺包括以下步骤，点火预处理、点火预热、催化预热和催化反应。本发明提出的硫回收工艺可以在酸性气浓度较低的情形下，仍然保证超级克劳斯硫回收主燃烧室不熄火，装置不停车，硫回收装置的硫回收率不受影响，依旧可对酸性气中99.1％的硫元素进行回收，硫回收尾气中SO2含量可以确保达标排放。达标排放。达标排放。


技术研发人员：张虎存 温彦博 徐庆 王兴盛 吕洋 刘健童 史玉军 吕东荣 石磊 李水龙 张青
受保护的技术使用者：华亭煤业集团有限责任公司
技术研发日：2021.07.07
技术公布日：2021/9/21