一種液硫脫氣裝置的製作方法

2023-05-06 00:25:06 1

專利名稱：一種液硫脫氣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到硫磺回收領域，具體指一種可回收硫的液硫脫氣裝置。
背景技術：
硫磺回收裝置生產的液硫中一般含有300ppm的H2S,若以液硫形式出廠，在輸送過程中H2S易引起結聚，當空氣中H2S含量達到3.4%即達到了 H2S的爆炸極限，而鋼容器本身又含有容易起火的物質FeS，這時具備了發生爆炸的條件，因而存有安全隱患；若以固硫形式出廠，則在成型過程中，隨著溫度的降低，H2S將逸出，汙染環境，未逸出的H2S殘留在固體硫磺中，將在用戶使用過程中，引起二次汙染。因而硫磺無論是以固態或液態形式出廠，必須將液硫中的H2S脫除。目前液硫脫氣方法主要有:液硫循環脫氣、低壓空氣鼓泡脫氣、高壓空氣鼓泡脫氣、液硫攪拌+添加劑等。其中，液硫循環脫氣的工藝過程為:用泵抽起硫池內的液硫，通過管線再返回硫池，如此不斷循環，直到液硫中的H2S被脫到符合要求為止，脫氣過程中放出的H2S隨硫池內氣體被噴射系統抽至尾氣焚燒爐焚燒。該方法簡單，但脫硫效果不太理想，達不到小於IOppm (w)的要求，並且該方法只脫硫，不回收硫。空氣鼓泡脫氣的工藝過程為:將空氣連續注入安裝在硫池內的二個鼓泡器，起到氣提H2S的作用。脫氣後液硫中含H2S量< lOppm，脫氣過程中放出的H2S隨硫池內氣體被噴射系統抽至硫磺回收裝置尾氣焚燒爐焚燒。該方法流程較為簡單，液硫中H2S能達到小於IOppm (w)的要求,但脫後氣沒有回收硫。
高壓空氣鼓泡脫氣的工藝過程為:它用液硫泵把液硫池內的液硫加壓，液硫再經冷卻後進入脫硫塔內，該脫硫塔下部通入壓縮空氣，脫硫塔內裝有催化劑或填料，從脫硫塔頂部出來的尾氣進入燃燒爐回收硫。該方法的液硫中H2S能達到小於IOppm (w)的要求，脫後尾氣能回收硫，但流程複雜、投資大、操作難度大，並且液硫池內的尾氣也需被噴射系統抽至硫磺回收裝置的尾氣焚燒爐焚燒。液硫攪拌+添加劑法工藝簡單，但產品質量受添加劑的影響，現場作業環境差，設備故障多，且還增加了添加劑的消耗。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種設備投資低且能回收硫的液硫脫氣裝置。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為:該液硫脫氣裝置，包括與液硫管道相連通的液硫池，該液硫池內設有能將液硫內硫化氫氣提出來的氣提設備，所述液硫池的上部設有將氣提出的硫化氫和液硫池內其它氣體一起抽出所述液硫池的抽氣設備，其特徵在於:所述的液硫池包括氣提池和成品池，所述氣提池和成品池之間設有用於限制所述氣提池內液硫進入所述成品池內且高度低於所述氣提池高度的溢流壩；所述的液硫管道連通所述的氣提池，並且，液硫管道的出口位於所述氣體池的底部位置；用於將成品池內的成品液硫抽出的液硫慄的吸入口連接所述成品池的底部;所述抽氣設備的出口連接吸收塔的物料入口 ；所述吸收塔的頂部設有廢氣排出口，所述吸收塔的上部設有吸收液入口，設置在所述吸收塔底部的液體出口連接主管道，所述主管道上設有將所述吸收塔內液體抽出並加壓輸送的加壓泵；所述主管道的出口分為第一分支管道和第二分支管道，其中第一分支管道連接吸收液再生系統，第二分支管道連接所述吸收塔的吸收液入口，並且，所述第二分支管道上設有用於冷卻從所述吸收塔內抽出的液體的換熱器。由於氣提過程中鼓泡的速度較大，因此液硫中的少量硫也會隨硫化氫一起被氣提出來，為了能夠有效回收這部分硫，本申請的優選方案對吸收塔的結構也做了特別設計，所述吸收塔上部為塔板結構，用於洗滌混合氣體中的硫化氫，所述吸收塔的下部空置，並且在所述吸收塔下部靠近液體出口位置設有過濾裝置；用於增加溶解了硫化氫的吸收液在吸收塔內的停留時間，以使少量氣提出的硫沉降下來，並且，所述上部和所述下部的長度之比為1:2 ;所述的物料入口設置在所述吸收塔的1/3高度處。所述溢流壩的高度需要根 據液硫在氣提池內的停留時間來確定，較好的，所述溢流壩的高度為2-2.5米。上述方案中，所述的氣提設備可以為鼓泡器，所述的抽氣設備可以為蒸汽噴射器。為了使液硫中的硫在氣提池內能儘快的沉降下來，所述的氣提池的底面由外側向所述成品池方向一側向下傾斜，這樣，液硫中的沉降下來的固體硫會沿著氣提池的底面向低處聚集，以減少隨硫化氫氣提出的量。使用上述液硫脫氣裝置進行液硫脫氣的方法，其特徵在於包括下述步驟:液硫以一定的速度從液硫管道進入所述的氣提池，在氣提設備的作用下空氣連續注入氣提池內的液硫中，液硫的重量流量與空氣的注入重量流量之比為10 15:1，控制液硫在所述氣體池內的停留時間為8-12小時，氣提出液硫內的硫化氫；所述抽氣設備將氣提出的硫化氫和液硫池內其它氣體的混合氣體一起抽出並加壓從物料入口進入所述的吸收塔內，控制混合氣體進入所述吸收塔的壓力為0.005 0.0lOMPa(G)；進入所述吸收塔的混合氣體上行，與從所述吸收液入口進入吸收塔內下行的吸收液相遇，混合氣體內的硫化氫溶解在所述的吸收液內，與吸收液一起從吸收塔的底部被所述的加壓泵抽出；控制進入所述吸收塔內的吸收液的溫度為40 45°C，所述混合氣體與所述吸收液的重量比為1:6 10 ;所述吸收液採用可再生的鹼性溶劑；在吸收塔的頂部得到溫度為45 50°C、H2S含量彡IOppm的脫硫後的氣體，該部分氣提體送入焚燒系統焚燒後由煙囪高空排放；經所述加壓泵抽出的溶解了硫化氫的吸收液進入主管道後分為兩路，其中第一路經第一分支管路送入吸收液再生系統，第二路經所述換熱器冷卻後從第二分支管路返回吸收塔的上部與新鮮的吸收液一起從所述吸收塔上部進入；所述新鮮的吸收液的重量為所述混合氣體重量的0.2 0.5倍。為了方便吸收液的回收再利用，較好的，所述的吸收液可以選用質量濃度為2-6%的氨液或質量濃度為20-40%的胺液。與現有技術相比，本實用新型通過設置吸收塔回收從液硫中氣提出來的硫化氫，使得氣提出來的硫化氫混合氣體的急冷和吸收在同一設備內完成，這樣設備投資低，工藝簡單，生產效率高，且可提高硫的回收量，並能大幅降低煙園排放煙氣中二氧化硫的排放濃度而有利於環境保護，同時採用再生的鹼性溶劑，經再生裝置再生後，一方面使得再生後的鹼性溶劑再一次投入吸收塔內，另一方面收到的含H2S氣體可送回硫磺回收裝置作為酸性原料，從而可進一步減少硫化物的外排，提高硫回收率。尤其是本實用新型應用於氣體量小、溫度高、硫化氫濃度高的液硫中，上述優點則更加明顯。

圖1為本實用新型實施例的平面結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。該液硫脫氣裝置包括:液硫管道1，用於輸送待處理的液硫，其一端連接硫磺回收裝置的液硫排出端，另一端插入氣提池21內使I其出口靠近氣提池21的底部。液硫池2，包括氣提池21和成品池22。本實施例中的氣提池21的深度小於成品池22的深度，並且氣提池21的底面為傾斜結構，即由氣提池21的外側向成品池22方向向下傾斜，以方便液硫中固態硫的沉積。氣提池21和成品池22之間設有溢流壩23，本實施例中溢流壩23的高度為2.5米。氣提池內設有鼓泡器3，鼓泡器可根據功率的大小以及使用的需要設置多個，通常為2 3個；蒸汽噴射器4的抽氣口設置在氣提池21的上部，液硫泵5的吸入口設置在成品池22的底部。蒸汽噴射器4的出氣口連接吸收塔6的物料入口。本實施例中吸收塔分為上部和下部兩部分，吸收塔的上部佔吸收塔總高度的2/3，物料入口位於吸收塔高度的1/3處，即位於下部和上部之間。吸收 塔的頂部設有氣體出口，吸收塔的上部設有吸收液入口，吸收塔的底部設有液體出口。吸收塔上部為常規的塔板結構；吸收塔的下部空置，並且在靠近液體出口的位置設有用於過濾固態硫的過濾網(圖中未示出)。液體出口連接主管道61，加壓泵7設置在主管道61上，主管道61的出口分為第一分支管道62和第二分支管道63，其中第一分支管道62連接吸收液再生系統(圖中未示出)，第二分支管道63連接吸收液入口，並且，第二分支管道上設有換熱器64。將上述液硫脫氣裝置配套6萬噸/年規模的硫磺回收裝置使用。將硫化氫濃度為300ppm (W)的液硫以12噸/小時的速度從液硫管道進入氣提池21，在鼓泡器3的作用下空氣以1000公斤/小時的速度連續注入氣提池內的液硫中，液硫在氣提池內的停留時間為10小時，氣提出液硫內的硫化氫。氣提出的硫化氫和液硫池內其它氣體一起抽出，經蒸汽噴射器4加壓後從物料入口進入吸收塔6內，控制混合氣體進入吸收塔的壓力為0.005 0.0lOMPa、溫度為110 120°C。溫度為40 45°C的吸收液從吸收液入口進入吸收塔6。控制混合氣體與吸收液的重量比為1:8 ;本實施例中的吸收液採用質量濃度為5%的氨溶液。進入吸收塔6內的混合氣體上行，與下行的吸收液相遇，混合氣體內的硫化氫溶解在吸收液內。溶解了硫化氫的吸收液經過吸收塔的下部，其中少量的硫沉降下來，並經過濾網過濾出來。脫除了硫的吸收液被加壓泵7從吸收塔底部的液體出口抽出。在吸收塔的頂部得到溫度為45 50°C、H2S含量< IOppm的脫硫後的氣體，該部分氣體從吸收塔頂部的氣體出口排出後送入焚燒系統焚燒，由煙囪高空排放。經加壓泵7從吸收塔底部抽出的溶解了硫化氫的吸收液經主管道61後分為兩路，其中第一路經第一分支管路62送入吸收液再生系統(圖中未示出)，第二路經換熱器64冷卻至40 45°C後與新鮮的吸收液一起從吸收液入口進入吸收塔6內，繼續洗滌吸收塔內上行的混合氣體。新鮮吸收液的流量為進入吸收塔內的混合氣體流量的0.3倍，也就是說，送去再生系統的吸收液為混合氣體流量的0.3倍。經上述液硫脫氣處理後，成品液硫中硫化氫的濃度小於等於IOppm (W)，年脫除硫化氫17.4噸/年。如果採用原低壓空氣鼓泡脫氣工藝，脫除的氣體直接進入焚燒爐焚燒，增加了 34.8噸/年的二氧化硫排放，裝置排氣筒二氧化硫排放濃度增加了 155mg/nm3。而本實施例則可多回收17.4噸/年的硫磺,排氣筒二氧化硫排放濃度由465mg/nm3降至310mg/nm3,排放量大 大下降，同時達到了經濟效益和社會效益的雙豐收。
權利要求1.一種液硫脫氣裝置，包括與液硫管道相連通的液硫池，該液硫池內設有能將液硫內硫化氫氣提出來的氣提設備，所述液硫池的上部設有將氣提出的硫化氫和液硫池內其它氣體一起抽出所述液硫池的抽氣設備，其特徵在於:所述的液硫池包括氣提池和成品池，所述氣提池和成品池之間設有用於限制所述氣提池內液硫進入所述成品池內且高度低於所述氣提池高度的溢流壩；所述的液硫管道連通所述的氣提池，並且，液硫管道的出口位於所述氣體池的底部位置；用於將成品池內的成品液硫抽出的液硫泵的吸入口連接所述成品池的底部； 所述抽氣設備的出口連接吸收塔的物料入口 ；所述吸收塔的頂部設有廢氣排出口，所述吸收塔的上部設有吸收液入口，設置在所述吸收塔底部的液體出口連接主管道，所述主管道上設有將所述吸收塔內液體抽出並加壓輸送的加壓泵；所述主管道的出口分為第一分支管道和第二分支管道，其中第一分支管道連接吸收液再生系統，第二分支管道連接所述吸收塔的吸收液入口，並且，所述第二分支管道上設有用於冷卻從所述吸收塔內抽出的液體的換熱器。
2.根據權利要求1所述的液硫脫氣裝置，其特徵在於所述吸收塔上部為塔板結構，所述吸收塔的下部空置，並且，並且在所述吸收塔下部靠近液體出口位置設有用於過濾硫的過濾裝置；所述上部和所述下部的長度之比為1:2 ;所述的物料入口設置在所述吸收塔的1/3高度處。
3.根據權利要求1或2所述的液硫脫氣裝置，其特徵在於所述溢流壩的高度為2-2.5米。
4.根據權利要求3所述的液硫脫氣裝置，其特徵在於所述的氣提設備為鼓泡器，所述的抽氣設備為蒸汽噴射器。
5.根據權利要求4所述的液硫脫氣裝置，其特徵在於所述的氣提池的底面由外側向所述成品池方向一側向 下傾斜。
專利摘要本實用新型涉及到一種液硫脫氣裝置，包括與液硫管道相連通的液硫池，該液硫池內設有能將液硫內硫化氫氣提出來的氣提設備，所述液硫池的上部設有將氣提出的硫化氫和液硫池內其它氣體一起抽出所述液硫池的抽氣設備，其特徵在於所述的液硫池包括氣提池和成品池，所述氣提池和成品池之間設有溢流壩；所述的液硫管道連通所述的氣提池；液硫泵的吸入口連接所述成品池的底部；所述抽氣設備的出口連接吸收塔的物料入口；所述吸收塔的頂部設有廢氣排出口，所述吸收塔的上部設有吸收液入口，設置在所述吸收塔底部的液體出口連接主管道，所述主管道上設有將所述吸收塔內液體抽出並加壓輸送的加壓泵。本實用新型結構簡單、設備投資低、脫氣效果好。
文檔編號C01B17/04GK203159222SQ201320088708
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月26日 優先權日2013年2月26日
發明者朱元彪, 馮衛權, 楊相益, 陳奎, 吳國勤, 錢志海, 黃衛存, 勵國輝 申請人:鎮海石化工程股份有限公司