硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備的製作方法

2023-05-29 15:57:06 4

專利名稱：硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於硫磺回收技術領域，具體涉及一種適用於硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離組合設備及工藝。
背景技術：
現有硫磺回收裝置，過程氣冷凝冷卻器冷凝的液體硫磺，從冷凝冷卻器直接送入設置於地面以下的硫封罐，再利用液硫的重力自流進入常壓的液硫池。由於液硫在冷凝冷卻器中停留時間較短，其中硫化氫的溶解量大於冷卻狀態下的平衡溶解量，後續液硫脫氣時分離的硫化氫量較大，目前常規的液硫脫氣工藝，大多是採用空氣鼓泡與液硫拋灑脫氣，脫出的氣體與氮封氣體一起抽送到焚燒爐，形成二氧化硫，對大氣造成汙染，這一部分汙染物對大氣排放的二氧化硫貢獻量為100 300mg/m3，同時由於液硫池為常壓操作，其脫出的硫化氫會對周圍環境及相關操作人員造成傷害；而硫封罐設置於地面以下的硫封罐池，液硫池全部位於地面以下，因此存在液硫對土壤的汙染風險。

發明內容
本發明的目的在於提供一種組合設備，在一臺設備內實現硫磺冷凝冷卻，加大液硫在冷卻器內的停留時間，促使液硫中的硫化氫與液硫充分分離，實現液體硫磺回收在完全密閉的狀態下進行，液體硫磺分離的含硫化氫氣體，全部返回系統進行處理，不會對周圍環境及操作人員造成傷害。本發明的目的可以通過如下措施來達到:一種硫磺回收裝 置的硫磺冷凝與分離設備，包括過程氣冷凝冷卻器和液硫分離器，液硫分離器位於過程氣冷凝冷卻器封頭部位的下方，液硫分離器由填料層段與液硫採集段組成，過程氣出口設置液硫捕集器。所述液硫分離器直接連接於過程氣冷凝冷卻器的下遊，管殼式過程氣冷凝冷卻器的端部為法蘭結構，液硫在冷卻器封頭、液硫分離器及液硫捕集器中進一步實現氣液分離。設置於液硫分離器內部的填料層，加強液硫脫氣效果，使經液硫出口閥流出的液硫夾帶的氣體量降低到最低。設置於過程氣冷凝冷卻器下方的液硫分離器，提供了足夠的液硫氣液分離空間，實現液硫與過程氣的分離。所述填料層段與液硫採集段，直接連接於冷凝冷卻器的封頭下方，與封頭構成整體空間，提供液硫分離空間和液硫在冷凝冷卻器的停留空間。所述填料層段與液硫採集段，可以為冷凝冷卻的液硫提供4 15小時以上的停留時間，起到充分分離液硫中夾帶的硫化氫等氣體的作用；而常規的硫封罐設置時，冷凝冷卻的液硫在冷凝冷卻器內的停留時間僅為半分鐘左右。所述填料層可以是多孔規整填料板結構，主要為液硫中分離的氣體提供通道。所述封頭及液硫分離器的外部設置蒸汽加熱設施，防止因液硫凝固點低凝固而造成對系統的堵塞。所述過程氣出口設置液硫捕集器，進一步捕集過程氣中夾帶的液硫，過程氣出口連接制硫過程氣出口線，制硫過程氣出口線連接下一級反應或冷凝冷卻系統。一種硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離工藝，過程氣進入過程氣冷凝冷卻器，硫磺冷卻為液體從氣體中分離並匯集到冷凝冷卻器的封頭處，進入液硫分離器，液硫經液硫分離器中設置的填料層段進行液硫脫氣，脫氣後的液硫進入液硫採集段，然後經液硫出口線自流進入液硫中間罐，再以液硫泵送入液硫儲罐；與液硫分離後的過程氣經過液硫捕集器進一步捕捉液硫，經過程氣出口線送入下一級反應或冷凝冷卻系統。冷凝冷卻器的液硫，經液硫分離器送到液硫中間罐，液硫中間罐的壓力與尾氣分液罐的壓力相同，而不是常壓，一方面為液硫分離器出口提供壓力，保證液硫在液硫中間罐中分離的氣體返回系統進行處理而不用排到焚燒系統，從而不會增加煙氣中二氧化硫的量；另一方面降低了液硫分離器的高度，從而能夠安裝於冷凝冷卻器下部。本發明與現有技術相比，具有以下優點:(I)該設備的發明，將液硫過 程氣的冷凝冷卻與液硫脫氣過程集中於一臺設備之內，可以省掉原有硫橫回收工藝中的硫封te、硫封te池、液硫池等，減少汙染排放與接口洩漏汙染，降低環境及土壤汙染，縮短工藝流程，降低裝置投資。(2)分離出的含硫化氫過程氣進入下一級反應或冷凝冷卻系統，從而進一步回收硫，而不是直接進入燃燒爐燃燒，在提高硫回收率的同時，降低了排放氣中二氧化硫含量，比常規工藝降低約100 200mg/Nm3，減輕了對大氣的汙染。(3)液硫經冷凝後，在冷凝冷卻器封頭處、液硫分離器中的停留時間高達4 15小時(按液硫分離器大小及冷凝冷卻器的液硫分離量而不同)，遠高於常規工藝的30秒停留時間，液硫中的硫化氫夾帶量降低到儘可能接近平衡夾帶量，使出口液硫中的硫化氫含量降至最低，減輕了在液硫儲存、運輸及使用中對操作人員及環境造成的損害。(4)經該設備處理的液體硫磺中硫化氫的夾帶量將由常規工藝狀態時過飽合夾帶約450 650 X 1(Γ6 (質量分數)降到約300 550 χ 1(Γ6 (質量分數)以下，接近平衡量250 450 χ 10_6 (質量分數)，給液體硫磺脫氣及後續處理工藝減少了環境汙染，改善操作環境。


圖1本發明硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離的裝置及工藝中:1-過程氣入口線，2-過程氣冷凝冷卻器，3-液硫捕集器，4-液硫分離器，5-液硫出口閥，6-制硫過程氣出口線，7-填料層段，8-液硫採集段，9-液硫出口線。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步說明。實施例1如圖1所示的硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備，包括過程氣冷凝冷卻器2和液硫分離器4，液硫分離器4位於過程氣冷凝冷卻器2封頭部位的下方，封頭及液硫分離器4的外部設置蒸汽加熱設施，液硫分離器4由填料層段7與液硫採集段8組成，液硫分離器4上設置液硫出口，由液硫出口閥5控制，通過液硫出口線9連接液硫中間罐，液硫中間罐連接液硫儲罐；過程氣出口設置液硫捕集器3，過程氣出口連接制硫過程氣出口線6，制硫過程氣出口線6連接下一級反應或冷凝冷卻系統；填料層段7設置規整填料，填料層段7與液硫採集段8直接連接於冷凝冷卻器的封頭下方，與封頭構成整體空間，液硫在空間內的停留時間控制在12小時。工作時，制硫過程氣I進入過程氣冷凝冷卻器2，硫磺冷卻為液體從氣體中分離並匯集到冷凝冷卻器的封頭處，進入液硫分離器4，液硫經液硫分離器4中設置的填料層段7進行液硫脫氣，脫氣後的液硫進入液硫採集段8，然後通過液硫出口閥5的控制經液硫出口線9自流進入液硫中間罐，再以液硫泵送入液硫儲罐。與液硫分離後的過程氣經過液硫捕集器3進一步捕捉液硫，經過程氣出口線6送入下一級反應或冷凝冷卻系統。在同一臺設備中完成了硫磺的冷凝與分離工作，降低了成本，在同一臺設備中很好的完成了液硫去硫化氫效果，獲得的液硫中硫化氫含量降到330 χ 10_6質量分數以下。含硫化氫氣體不直接燃燒外排，而是重新進入系統進行硫的二次回收，減少了環境汙染。實施例2如圖1所示的硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備，包括過程氣冷凝冷卻器2和液硫分離器4，液硫分離器4位於過程氣冷凝冷卻器封頭2部位的下方，封頭及液硫分離器4的外部設置蒸汽加熱設施，液硫分離器4由填料層段7與液硫採集段8組成，液硫分離器4上設置液硫出口，由液硫出口閥5控制，通過液硫出口線9連接液硫中間罐，液硫中間罐連接液硫儲罐；過程氣出口設置液硫捕集器3，過程氣出口連接制硫過程氣出口線6，制硫過程氣出口線6連接下一級反應或冷凝冷卻系統；填料層段7設置規整填料，填料層段7與液硫採集段8直接連接於冷凝冷卻器的封頭下方，與封頭構成整體空間，液硫在空間內的停留時間控制在5小時。工作時，制硫 過程氣I進入過程氣冷凝冷卻器2，硫磺冷卻為液體從氣體中分離並匯集到冷凝冷卻器的封頭處，進入液硫分離器4，液硫經液硫分離器4中設置的填料層段7進行液硫脫氣，脫氣後的液硫進入液硫採集段8，然後通過液硫出口閥5的控制經液硫出口線9自流進入液硫中間罐，再以液硫泵送入液硫儲罐。與液硫分離後的過程氣經過液硫捕集器3進一步捕捉液硫，經過程氣出口線6送入下一級反應或冷凝冷卻系統。在同一臺設備中完成了硫磺的冷凝與分離工作，降低了成本，在同一臺設備中很好的完成了液硫去硫化氫效果，獲得的液硫中硫化氫含量降到410 χ 10_6質量分數以下。含硫化氫氣體不直接燃燒外排，而是重新進入系統進行硫的二次回收，減少了環境汙染。
權利要求
1.一種硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備，其特徵在於包括過程氣冷凝冷卻器(2)和液硫分離器(4)，液硫分離器(4)位於過程氣冷凝冷卻器封頭部位的下方，液硫分離器由填料層段(7 )與液硫採集段(8 )組成，過程氣出口設置液硫捕集器(3 )。
2.根據權利要求1所述的硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備，其特徵在於所述填料層段(7)與液硫採集段(8)，直接連接於冷凝冷卻器的封頭下方，與封頭構成整體空間。
3.根據權利要求1所述的硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備，其特徵在於所述填料層段(7)設置填料，填料層段(7)是規整填料結構。
4.根據權利要求1所述的硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備，其特徵在於液硫分離器(4)上設有控制液硫流出的液硫出口閥(5 )，液硫出口閥(5 )連接液硫出口線(9 )，液硫出口線(9 )連接液硫中間iip。
5.根據權利要求1所述的硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備，其特徵在於過程氣出口連接制硫過程氣出口線(6)，制硫過程氣出口線(6)連接下一級反應或冷凝冷卻系統。
6.根據權利要求1所述的硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備，其特徵在於液硫中間罐的壓力與尾氣分液罐的壓力相同。
7.根據權利要求1所述的硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離設備，其特徵在於所述封頭及液硫分離器的外部設 置蒸汽加熱設施。
全文摘要
一種應用於硫磺回收裝置的硫磺冷凝與分離的組合設備，該設備由過程氣冷凝冷卻器與液硫分離器組合而成，液硫分離器直接連接於過程氣冷凝冷卻器封頭的下方，與封頭構成整體空間，過程氣冷凝冷卻器封頭及液硫分離器的外部設置蒸汽加熱設施；液硫分離器內設置有填料層段和液硫收集段，填料層為規整填料結構；過程氣出口設置液硫捕集器，過程氣出口連接下一級反應或冷凝冷卻系統；液硫分離器上設有控制液硫流出的液硫出口閥，液硫出口閥通過液硫出口線連接到液硫中間罐。本發明的組合設備減少了設備投入，且不會對環境及人身造成傷害，經處理過的液硫夾帶的硫化氫含量低，外排氣中二氧化硫含量低，減輕對環境的汙染。
文檔編號C01B17/05GK103213951SQ201310146248
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月25日 優先權日2013年4月25日
發明者劉桂玲 申請人:山東三維石化工程股份有限公司青島分公司