硫磺回收装置和方法与流程

技术特征：
1.一种硫磺回收装置，其特征在于，所述装置包括燃烧单元(10)、第一旁通阀(20)、一级冷热单元(30)、一级反应单元(40)、第二旁通阀(50)、二级冷热单元(60)、二级反应单元(70)和三级冷热单元(80)；所述燃烧单元(10)、所述一级冷热单元(30)、所述一级反应单元(40)、所述二级冷热单元(60)、所述二级反应单元(70)和所述三级冷热单元(80)依次连通；所述燃烧单元(10)的一侧设有进料口，用于输入燃料气、空气和酸气；所述燃烧单元(10)的出料口还通过所述第一旁通阀(20)与所述一级反应单元(40)的进料口连通，所述一级反应单元(40)的出料口还通过所述第二旁通阀(50)与所述二级反应单元(70)的进料口连通；所述燃烧单元(10)，用于在所述第一旁通阀(20)和所述第二旁通阀(50)打开的情况下，使所述燃料气与所述空气燃烧生成惰性烟气，所述惰性烟气依次穿过所述第一旁通阀(20)、所述一级反应单元(40)、所述第二旁通阀(50)和所述二级反应单元(70)，以对所述一级反应单元(40)内的一级催化剂床层和所述二级反应单元(70)内的二级催化剂床层进行升温；所述燃烧单元(10)，还用于在所述第一旁通阀(20)和所述第二旁通阀(50)关闭的情况下，使所述燃料气与所述空气燃烧、所述酸气与所述空气反应，生成过程气，所述过程气依次穿过所述一级冷热单元(30)、所述一级反应单元(40)、所述二级冷热单元(60)、所述二级反应单元(70)和所述三级冷热单元(80)；所述一级冷热单元(30)、所述二级冷热单元(60)和所述三级冷热单元(80)，用于将所述过程气进行冷凝，析出单质硫，且将所述过程气加热后输出；所述一级反应单元(40)和所述二级单元单元，用于使加热的过程气分别在升温的一级催化剂床层和二级催化剂床层上进行克劳斯反应，生成单质硫。2.根据权利要求1所述的硫磺回收装置，其特征在于，所述燃烧单元(10)包括燃烧炉(101)和余热锅炉(102)；所述燃烧炉(101)的一侧设有进料口，用于输入所述燃料气、所述空气和所述酸气；所述燃烧炉(101)的出料口与所述余热锅炉(102)的进料口连通，所述余热锅炉(102)的出料口，分别与所述一级冷热单元(30)连通以及通过所述第一旁通阀(20)与所述一级反应单元(40)连通；所述燃烧炉(101)，用于在所述第一旁通阀(20)和所述第二旁通阀(50)打开的情况下，使所述燃料气与所述空气燃烧生成惰性烟气，将所述惰性烟气输入所述余热锅炉(102)；所述余热锅炉(102)，用于接收所述惰性烟气，对所述惰性烟气进行温度稳固后，使所述惰性烟气依次穿过所述第一旁通阀(20)、所述一级反应单元(40)、所述第二旁通阀(50)和所述二级反应单元(70)，以对所述一级催化剂床层和所述二级催化剂床层进行升温；所述燃烧炉(101)，还用于在所述第一旁通阀(20)和所述第二旁通阀(50)关闭的情况下，使所述燃料气与所述空气燃烧、所述酸气与所述空气反应，生成过程气，将所述过程气输入所述余热锅炉(102)；所述余热锅炉(102)，用于接收所述过程气，对所述过程气进行温度稳固后，使所述过程气依次穿过所述一级冷热单元(30)、所述一级反应单元(40)、所述二级冷热单元(60)、所述二级反应单元(70)和所述三级冷热单元(80)。
3.根据权利要求1所述的硫磺回收装置，其特征在于，所述一级冷热单元(30)包括一级冷凝器(301)和一级再热炉(302)；所述一级冷凝器(301)的进料口与所述燃烧单元(10)的出料口连通，所述一级冷凝器(301)的出料口与所述一级再热炉(302)的第一进料口连通，所述一级再热炉(302)的出料口与所述一级反应单元(40)的进料口连通；所述一级冷凝器(301)，用于将所述过程气进行冷凝，析出所述单质硫，且将析出单质硫的过程气输入所述一级再热炉(302)；所述一级再热炉(302)，用于接收所述过程气，对所述过程气进行加热后，输入所述一级反应单元(40)。4.根据权利要求3所述的硫磺回收装置，其特征在于，所述一级再热炉(302)的一侧还设有第二进料口，所述第二进料口用于输入燃烧气和空气；所述一级再热炉(302)，用于使所述燃料气与所述空气燃烧，以加热所述过程气。5.根据权利要求1所述的硫磺回收装置，其特征在于，所述二级冷热单元(60)包括二级冷凝器(601)和二级再热炉(602)；所述二级冷凝器(601)的进料口与所述一级反应单元(40)的出料口连通，所述二级冷凝器(601)的出料口与所述二级再热炉(602)的第一进料口连通，所述二级再热炉(602)的出料口与所述二级反应单元(70)的进料口连通；所述二级冷凝器(601)，用于将所述过程气进行冷凝，析出所述单质硫，且将析出单质硫的过程气输入所述二级再热炉(602)；所述二级再热炉(602)，用于接收所述过程气，对所述过程气进行加热后，输入所述二级反应单元(70)。6.根据权利要求5所述的硫磺回收装置，其特征在于，所述二级再热炉(602)的一侧还设有第二进料口，用于输入燃料气和空气；所述二级再热炉(602)，用于使所述燃料气与所述空气燃烧，以加热所述过程气。7.根据权利要求1所述的硫磺回收装置，其特征在于，所述三级冷热单元(80)包括三级冷凝器(801)和尾气捕集器(802)；所述三级冷凝器(801)的进料口与所述二级反应单元(70)的出料口连通，所述三级冷凝器(801)的出料口与所述尾气捕集器(802)的进料口连通；所述三级冷凝器(801)，用于将所述过程气进行冷凝，析出所述单质硫，且将析出所述单质硫的过程气输入所述尾气捕集器(802)；所述尾气捕集器(802)，用于接收所述过程气，对所述过程气加热后，捕集所述过程气中的单质硫，且将所述过程气中的尾气输出。8.根据权利要求7所述的硫磺回收装置，其特征在于，所述装置还包括尾气焚烧炉，所述尾气焚烧炉的进料口与所述尾气捕集器(802)的出料口连通；所述尾气焚烧炉，用于接收所述尾气捕集器(802)输出的尾气，将所述尾气进行焚烧处理。9.根据权利要求1所述的硫磺回收装置，其特征在于，所述装置还包括液硫池(90)，所述液硫池(90)分别与所述一级冷热单元(30)、所述二级冷热单元(60)和所述三级冷热单元(80)的出料口连通；
所述液硫池(90)，用于接收所述一级冷热单元(30)、所述二级冷热单元(60)和所述三级冷热单元(80)输出的单质硫，且将所述单质硫脱气后储存。10.一种硫磺回收方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的装置，所述方法包括：打开所述第一旁通阀(20)和所述第二旁通阀(50)；控制所述燃烧单元(10)，使所述燃料气与所述空气燃烧生成惰性烟气，所述惰性烟气依次穿过所述第一旁通阀(20)、所述一级反应单元(40)、所述第二旁通阀(50)和所述二级反应单元(70)，以对所述一级反应单元(40)内的一级催化剂床层和所述二级反应单元(70)内的二级催化剂床层进行升温；关闭所述第一旁通阀(20)和所述第二旁通阀(50)；控制所述燃烧单元(10)，使所述燃料气与所述空气燃烧、所述酸气与所述空气反应，生成过程气，使所述过程气依次穿过所述一级冷热单元(30)、所述一级反应单元(40)、所述二级冷热单元(60)、所述二级反应单元(70)和所述三级冷热单元(80)；控制所述一级冷热单元(30)、所述二级冷热单元(60)和所述三级冷热单元(80)，将所述过程气进行冷凝，析出单质硫，且将所述过程气加热后输出；控制所述一级反应单元(40)和所述二级单元单元，使加热的过程气分别在升温的一级催化剂床层和二级催化剂床层内进行克劳斯反应，生成单质硫；打开所述第一旁通阀(20)和所述第二旁通阀(50)；控制所述燃烧单元(10)，使所述燃料气与所述空气燃烧生成惰性烟气，所述惰性烟气依次穿过所述第一旁通阀(20)、所述一级反应单元(40)、所述第二旁通阀(50)和所述二级反应单元(70)，以对所述一级催化剂床层和所述二级催化剂床层进行升温，使所述一级催化剂床层和所述二级催化剂床层上的单质硫被汽化清除。

技术总结
本申请提供了一种硫磺回收装置和方法，属于天然气技术领域。装置包括燃烧单元、第一旁通阀、一级冷热单元、一级反应单元、第二旁通阀、二级冷热单元、二级反应单元和三级冷热单元；燃烧单元的一侧设有进料口，用于输入燃料气、空气和酸气；燃烧单元的出料口还通过第一旁通阀与一级反应单元的进料口连通，一级反应单元的出料口还通过第二旁通阀与二级反应单元的进料口连通；燃烧单元，用于在第一旁通阀和第二旁通阀打开的情况下，使燃料气与空气燃烧生成惰性烟气，惰性烟气依次穿过第一旁通阀、一级反应单元、第二旁通阀和二级反应单元，对一级反应单元内的一级催化剂床层和二级反应单元内的二级催化剂床层进行升温，进而提高了单质硫回收的效率。了单质硫回收的效率。了单质硫回收的效率。


技术研发人员：瞿杨 易铧 岑嶺 胡超 张云光 曹杰 曹东 唐忠渝 徐飞 梁革
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2021.05.10
技术公布日：2022/11/10