阅读说明：本技术 一种全低变硫化废气零排放与回收装置 (full-low-change vulcanization waste gas zero-emission and recovery device ) 是由 娄玉军 林植梁 陈棉军 程帮琴 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种全低变硫化废气零排放与回收装置,热交换器、电炉、第一变换炉与第二变换炉相串接形成硫化系统,热交换器与电炉之间的连接管设有硫化碳加入管,热交换器的进口设有半水煤气管,每个变换炉均包含两段；所述装置还包括罗茨风机、水冷器与氢气添加管；在硫化的过程中补入高纯度氢气,在循环升温硫化及各触媒程段间热能回收,通过触媒硫化升温速率调整进气和电炉负荷,由于高纯氢气的补充,取消半水煤气的补充,循环气总量不变,避免了硫化过程中放空现象,触媒硫化结束后其系统循环气排入脱硫系统处理回收,提高了触媒升温的稳定性,使其活性更活跃,硫化更完全,减少环境污染,节约能源,效果显著。(The invention discloses an full-low-change sulfur waste gas zero emission and recovery device, wherein a heat exchanger, an electric furnace, a th shift converter and a second shift converter are connected in series to form a sulfur system, a carbon sulfide adding pipe is arranged on a connecting pipe between the heat exchanger and the electric furnace, a semi-water gas pipe is arranged at an inlet of the heat exchanger, each shift converter comprises two sections, the device also comprises a Roots blower, a water cooler and a hydrogen adding pipe, high-purity hydrogen is supplemented in the sulfur process, heat energy is recovered in the cyclic temperature raising and sulfur curing process and among catalyst sections, and the gas inlet and electric furnace load is adjusted through the catalyst sulfur raising speed.)

一种全低变硫化废气零排放与回收装置

技术领域

本发明涉及合成氨生产技术领域，具体是一种全低变硫化废气零排放与回收装置。

背景技术

合成氨生产过程中，目前所用的合成氨全低变系统采用触媒的型号为B303Q，是一种钴钼系耐硫宽温变换催化剂，其主要组分为：氧化钴（CoO）和三氧化钼（MoO3）。在使用前需要将其活化——硫化，使氧化态的钴、钼转化为硫化物，才具有高的变换活性。

具体方法是以半水煤气为载体，以二硫化碳为硫化剂，在180℃以上连续不断加入CS₂与氢气发生氢解反应生成H₂S，而生成的H₂S与CoO和MoO₃反应生成CoS和MOS₂。

化学反应式如下：

硫化采用二硫化碳作硫化剂，利用单独的罗茨风机循环硫化，变换炉各段串联硫化、分段强化。

目前国家加大对环境污染的治理力度，而传统的全低变钴钼系触媒升温硫化过程中由于半水煤气中氢气与二硫化碳反应生成硫化氢，为了硫化反应持续进行，就不断的补充半水煤气（实际需要的是其中的氢气，氢气含量为40%左右，其他成分不参与反应），导致系统内气量越来越多，被动放空，放空气含有高浓度H₂S，伴有较浓的臭味，会对现场及工作环境造成极其恶劣的影响。

目前全国大多数厂家通常采用的放空气处理措施均为放空火炬燃烧方法，该方法在放空气燃烧过程中会产生大量的SO₂，该气体是造成酸雨的主要成分，污染大气环境，会对周边设备和操作人员身体健康造成较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全低变硫化废气零排放与回收装置，该装置能够在不影响触媒升温硫化的前提下，实现废气的零排放与回收，避免污染环境，也节约利用了能源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种全低变硫化废气零排放与回收装置，热交换器、电炉、第一变换炉与第二变换炉相串接形成硫化系统，热交换器与电炉之间的连接管设有二硫化碳加入管，热交换器的进口设有半水煤气管，每个变换炉均包含两段；所述装置还包括罗茨风机、水冷器与氢气添加管，水冷器的入口连接第二变换炉的二段输出口，水冷器的出口分别连接罗茨风机的入口以及厂区脱硫系统；氢气添加管出口与半水煤气管相连通，罗茨风机出口与氢气添加管相连通，通过风力将纯度为99%以上的氢气送入半水煤气管。

本发明的有益效果是，在硫化的过程中补入高纯度氢气，在循环升温硫化及各触媒层段间热能回收，通过触媒硫化升温速率调整电炉负荷及氢气补充量，以保持循环气中氢气含量，保持硫化过程有足够的氢气与二硫化碳反应。不需要补充半水煤气而导致循环气总量增加而需被动放空置换， 提高了触媒升温的稳定性，使其活性更活跃，硫化更完全，减少环境污染，节约能源，效果显著。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的系统示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种全低变硫化废气零排放与回收装置，热交换器1、电炉2、第一变换炉3与第二变换炉4相串接形成硫化系统，热交换器1与电炉2之间的连接管设有硫化碳加入管5，热交换器1的进口设有半水煤气管6，每个变换炉均包含两段；所述装置还包括罗茨风机7、水冷器8与氢气添加管9，水冷器8的入口连接第二变换炉4的二段输出口，水冷器8的出口分别连接罗茨风机7的入口以及厂区脱硫系统；氢气添加管9出口与半水煤气管6相连通，罗茨风机7出口与氢气添加管9相连通，通过风力将纯度为99%以上的氢气送入半水煤气管。

在硫化的过程中补入高纯度氢气，经过罗茨风机7加压进入热交换器1回收热能，气体在装置内按照以下流向：热交换器1→电炉2→第一变换炉3的一段→第一变换炉3的而段→第二变换炉4的一段→热交换器1→第二变换炉4的二段→水冷器8，水冷器8出口的循环气去厂区的脱硫系统，或者通过罗茨风机7进入系统循环，如此循环升温硫化及各触媒程段间热能回收，通过触媒硫化升温速率调整进气和电炉负荷，由于高纯氢气的补充，取消半水煤气的补充，循环气总量不变，避免了硫化过程中放空现象。触媒硫化结束后其系统循环气排入脱硫系统处理回收，提高了触媒升温的稳定性，使其活性更活跃，硫化更完全，减少环境污染，节约能源，效果显著。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。