防铵盐结晶装置的制作方法

1.本实用新型属于化工领域。具体地，本实用新型涉及防铵盐结晶装置。


背景技术：

2.目前硫磺回收技术在国内外发展已经成熟。能够提供成套技术的主要有荷兰荷丰公司、中国三维设计院、镇海设计院和洛阳设计院。针对硫磺回收装置中的含氨酸性气，一般都是在制硫炉处使用烧氨火嘴，保证炉温在1250℃以上从而保证氨的分解。但是由于在使用烧氨火嘴的过程中操作不稳定，往往会造成氨分解不完全而进入后续的工艺系统当中，形成铵盐。当实际生产中当含氨酸性气量较少且压力不足时，需要提供额外的增压设备时，为了降低成本往往将该含氨酸性气改入尾炉进行焚烧处理。这样当工艺气进入尾炉后部低温区(烟囱或换热器)时容易形成铵盐结晶从而堵塞工艺管道造成非计划停车。这样不仅会造成上游酸性气不得不排放入火炬中燃烧，然后直排大气造成环境污染，还会由于非计划超标排放发生环保问题而令企业面对经济方面的损失。
3.当硫回收装置采用的是荷兰荷丰的富氧克劳斯硫回收装置，需要将含氨酸性气在焚烧炉中焚烧处理时，本实用新型的发明人发现，焚烧后的工艺尾气在经过一台回收余热的锅炉给水预热器时，由于工艺尾气的温度降至130℃而导致工艺尾气容易产生铵盐结晶，进而造成设备堵塞。
4.目前急需一种能够防止工艺尾气铵盐结晶而造成整个硫回收系统堵塞的装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种防铵盐结晶装置。该装置可以防止铵盐结晶造成的管线设备堵塞，保证硫回收工艺装置持续高效的运行。该装置可用于硫回收易发生铵盐结晶的系统，也可用于类似有铵盐结晶情况的系统。
6.本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的。
7.在本实用新型的上下文中，术语“上游”和“下游”是以物流的方向进行区分的。更靠近物流源头的位置称为上游，反之称为“下游”。
8.本实用新型提供一种防铵盐结晶装置，其包括：管壳式换热器、与所述管壳式换热器的壳程入口相连通的尾气进气管线以及设置在所述尾气进气管线上的尾气进气阀门、与所述管壳式换热器的壳程出口相连通的尾气排放管线以及设置在所述尾气排放管线上的尾气排放阀门、与所述管壳式换热器的管程入口相连通的锅炉给水入口管线以及设置在所述锅炉给水入口管线上的锅炉给水入口阀门、与所述管壳式换热器的管程出口相连通的锅炉给水出口管线；其还包括：
9.将所述锅炉给水入口管线与所述尾气排放管线相连通的锅炉给水冲洗管线以及设置在所述锅炉给水冲洗管线上的锅炉给水冲洗阀门、与所述尾气排放管线相连通的冲洗水排污管线以及设置在所述冲洗水排污管线上的冲洗水排污阀门、与所述尾气进气管线的最高处相连通的放空管线以及设置在所述放空管线上的放空阀门；其中，
10.所述锅炉给水冲洗管线与所述锅炉给水入口管线相连通的连接处位于所述锅炉给水入口阀门的上游，以及所述锅炉给水冲洗管线与所述尾气排放管线相连通的连接处位于所述尾气排放阀门的上游；
11.所述冲洗水排污管线与所述尾气排放管线相连通的连接处位于所述尾气排放阀门的上游。
12.在本实用新型的防铵盐结晶装置中，放空管线由尾气进气管线高点接出，介质为含硫尾气，压力0.5mpa，温度为400℃，用于锅炉水浸泡时排气用。
13.优选地，在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，所述装置还包括与所述锅炉给水冲洗管线和所述冲洗水排污管线并列设置的伴热管线，以防止所述锅炉给水冲洗管线和所述冲洗水排污管线冻凝。
14.优选地，在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，所述装置还包括设置在所述锅炉给水出口管线上的锅炉给水出口阀门。
15.优选地，在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，所述锅炉给水冲洗管线的公称直径为50mm
‑
100mm。
16.在本实用新型的防铵盐结晶装置中，对锅炉给水冲洗管线的公称直径并无特别限定，只要能够满足工艺需求即可，比如可以是50mm
‑
100mm。
17.优选地，在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，所述放空管线的公称直径为25mm
‑
60mm。
18.在本实用新型的防铵盐结晶装置中，对放空管线的公称直径并无特别限定，只要能够满足放气需求即可，比如可以是25mm
‑
60mm。
19.优选地，在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，所述冲洗水排污管线的公称直径为40mm
‑
80mm。
20.在本实用新型的防铵盐结晶装置中，对冲洗水排污管线的公称直径并无特别限定，只要能够满足工艺需求即可，比如可以是40mm
‑
80mm。
21.优选地，在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，所述管壳式换热器由s30408材料形成。
22.在本实用新型的防铵盐结晶装置中，对管壳式换热器的材质并无特别限定，只要耐腐蚀即可，比如可以是s30408材料
23.优选地，在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，所述管壳式换热器筒体的长度为10000mm
‑
20000mm，外径为1500mm
‑
2000mm。
24.在本实用新型的防铵盐结晶装置中，对管壳式换热器筒体的长度和外径并无特别限定，只要能够满足工艺需求即可，比如管壳式换热器筒体的长度可以是10000mm
‑
20000mm，外径可以是1500mm
‑
2000mm。
25.本实用新型具有以下有益效果：
26.(1)设备改造投资小，主要是增加了少量管线和阀门；
27.(2)安全环保效果明显，可有效避免铵盐结晶堵塞造成非正常停车时，大量含硫化氢的酸性气排向火炬造成的硫排放超标；
28.(3)避免排放超标造成的经济损失，因为排放超标会责令改正或限制生产进而需要停产整治，并处以罚款；
29.(4)本实用新型的装置故障率低，主体结构完全由不锈钢管线和容器组成几乎不存在发生故障的可能，只要不发生冻凝及尾气和冲洗排污管线减薄至警戒线，便可持续使用。
附图说明
30.以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施方案，其中：
31.图1为根据本实用新型一个实施方案的防铵盐结晶装置的示意图；
32.其中，附图标记：
[0033]1‑
工艺气去往火炬支线；2
‑
放空管线；3
‑
管壳式换热器；4
‑
锅炉给水冲洗管线；5
‑
伴热管线；6
‑
冲洗水排污管线；7
‑
工艺气分液罐；8
‑
尾气排放管线；9
‑
锅炉给水入口管线；10
‑
工艺气排放控制阀门；11
‑
锅炉给水排气管线；12
‑
锅炉给水出口管线；13
‑
工艺气管线；14
‑
焚烧炉；15
‑
过热器；16
‑
中压废热锅炉；17
‑
工艺气阀门；18
‑
尾气进气阀门；19
‑
尾气排放阀门；20
‑
放空阀门；21
‑
锅炉给水冲洗阀门；22
‑
冲洗水排污阀门；23
‑
尾气进气管线；24
‑
锅炉给水入口阀门；25
‑
锅炉给水出口阀门。
具体实施方式
[0034]
下面通过具体的实施例进一步说明本实用新型，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本实用新型。
[0035]
参照图1，本实用新型提供一种防铵盐结晶装置，同时在发生铵盐结晶时可在线处理，不影响主工艺系统运行。本实用新型提供的防铵盐结晶装置，其包括：管壳式换热器3、与管壳式换热器3的壳程入口相连通的尾气进气管线23以及设置在尾气进气管线23上的尾气进气阀门18、与管壳式换热器3的壳程出口相连通的尾气排放管线8以及设置在尾气排放管线8上的尾气排放阀门19、与管壳式换热器3的管程入口相连通的锅炉给水入口管线9以及设置在锅炉给水入口管线9上的锅炉给水入口阀门24、与管壳式换热器3的管程出口相连通的锅炉给水出口管线12；其还包括，
[0036]
将锅炉给水入口管线9与尾气排放管线8相连通的锅炉给水冲洗管线4以及设置在锅炉给水冲洗管线4上的锅炉给水冲洗阀门21、与尾气排放管线8相连通的冲洗水排污管线6以及设置在冲洗水排污管线6上的冲洗水排污阀门22、与尾气进气管线23的最高处相连通的放空管线2以及设置在放空管线2上的放空阀门20；其中，锅炉给水冲洗管线4与锅炉给水入口管线9相连通的连接处位于锅炉给水入口阀门24的上游，以及锅炉给水冲洗管线4与尾气排放管线8相连通的连接处位于尾气排放阀门19的上游；冲洗水排污管线6与尾气排放管线8相连通的连接处位于尾气排放阀门19的上游且位于锅炉给水冲洗管线4的下游。
[0037]
在本实用新型的防铵盐结晶装置中，所述装置优选还包括与锅炉给水冲洗管线4和冲洗水排污管线6并列设置的伴热管线5，以防止锅炉给水冲洗管线4和冲洗水排污管线6冻凝。
[0038]
在本实用新型的防铵盐结晶装置中，所述装置优选还包括设置在锅炉给水出口管线12上的锅炉给水出口阀门25。
[0039]
在本实用新型的防铵盐结晶装置中，放空管线2由尾气进气管线23高点接出，介质为含硫尾气，压力0.5mpa，温度为400℃，用于锅炉水浸泡时排气用。
[0040]
在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，所述装置优选还包括伴热管线5，伴热管线5与锅炉给水冲洗管线4和冲洗水排污管线6并列设置，以防止锅炉给水冲洗管线4和冲洗水排污管线6冻凝。伴热管线5的温度为130℃，压力0.5mpa。伴热管线5内可以通入低压蒸汽。
[0041]
在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，锅炉给水出口管线12上优选地设有锅炉给水出口阀门25。
[0042]
在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，锅炉给水冲洗管线4的公称直径优选为50mm
‑
100mm。放空管线2的公称直径优选为25mm
‑
60mm。冲洗水排污管线6的公称直径优选为40mm
‑
80mm。管程和壳程的压力根据实际需要设置。考虑到尾气中酸性气体和溶解的硫酸铵溶液显酸性，对设备腐蚀性较大，管壳式换热器3的换热器筒体及换热管材料为s30408。管壳式换热器3筒体的长度优选地为10000mm
‑
20000mm，外径优选为1500mm
‑
2000mm。
[0043]
在本实用新型所述的防铵盐结晶装置中，冲洗水排污管线6内介质为硫酸铵溶液，压力常压，温度为150℃。伴热管线5有0.5mpa的伴热蒸汽，由于锅炉给水冲洗管线4和冲洗水排污管线6是间断运行，故需要增加伴热防止冬季发生冻凝事故。
[0044]
本实用新型的防铵盐结晶装置在硫磺回收装置生产过程中的操作步骤及条件为：
[0045]
根据硫磺回收装置系统压力升高以及造成这种变化的原因分析，当判断造成系统压力升高的原因是属于铵盐结晶时，通过打开锅炉给水入口阀门24而向管壳式换热器3通入锅炉水，然后浸泡、冲洗，从而去除铵盐结晶以保障系统畅通，避免造成装置停车。
[0046]
首先打开工艺气排放控制阀门10，将工艺气管线13中的工艺气导向火炬，并关闭工艺气去往焚烧炉14的工艺气阀门17。第二，将焚烧14做停工处理，关闭尾气进气阀门18。第三，关闭尾气排放阀门19。第四，打开尾气放空阀门20进行尾气放空。第五，打开锅炉给水冲洗阀门21给管壳式换热器3灌满热水，待放空管2见水，关闭锅炉给水冲洗阀门21。第六，浸泡管壳式换热器3管束15分钟。第七，打开冲洗水排污阀门22，将溶解了硫酸铵的溶液顺着冲洗水排污管线6排入污水罐。第八，反复冲洗浸泡管壳式换热器3直至污水罐的水ph＝7，则冲洗完成。第九，排净管壳式换热器3及管线内存水后，恢复装置运行，即，将工艺气重新恢复到正常生产状态即可。
[0047]
在装置运行过程中，如果铵盐结晶较为严重可定期进行浸泡冲洗。在检修过程中应当重点检查换热器，并进行浸泡、冲洗。及时检查排污时连接的管线腐蚀情况，当腐蚀厚度达到警戒先后及时更换相应管线。
[0048]
本实用新型的防铵盐结晶装置适合在硫磺回收装置生产及检修过程中进行应用。本实用新型的防铵盐结晶装置调节起来灵活、运行起来可靠且安全系数高，有利于在产业中推广运用。
[0049]
尽管本实用新型已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本实用新型的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本实用新型不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。