阅读说明：本技术 一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺 (Sulfur recovery process by using fuel gas for blending combustion ) 是由 张虎存 温彦博 徐庆 王兴盛 吕洋 刘健童 史玉军 吕东荣 石磊 李水龙 张青 于 2021-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺,所述硫回收工艺通过硫回收装置实施,所述硫回收装置包括氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀、氮气流量调节阀、主燃烧室、酸性气流量调节阀、主燃烧室炉膛、一级反应预热器、二级反应预热器、三级反应预热器,其回收工艺包括以下步骤,点火预处理、点火预热、催化预热和催化反应。本发明提出的硫回收工艺可以在酸性气浓度较低的情形下,仍然保证超级克劳斯硫回收主燃烧室不熄火,装置不停车,硫回收装置的硫回收率不受影响,依旧可对酸性气中99.1％的硫元素进行回收,硫回收尾气中SO2含量可以确保达标排放。(The invention discloses a sulfur recovery process by using fuel gas for co-combustion, which is implemented by a sulfur recovery device, wherein the sulfur recovery device comprises an oxygen flow regulating valve, a fuel gas flow regulating valve, a nitrogen flow regulating valve, a main combustion chamber, an acid gas flow regulating valve, a main combustion chamber hearth, a primary reaction preheater, a secondary reaction preheater and a tertiary reaction preheater. The sulfur recovery process provided by the invention can still ensure that the main combustion chamber of the super Claus sulfur recovery does not flameout, the device does not stop, the sulfur recovery rate of the sulfur recovery device is not affected under the condition of low concentration of the acid gas, 99.1% of sulfur element in the acid gas can be recovered, and the content of SO2 in the sulfur recovery tail gas can be ensured to be discharged after reaching the standard.)

一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺

技术领域

本发明涉及硫回收

技术领域

，尤其涉及一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺。

背景技术

现今国家和社会对于环境保护都给予了高度重视，由其国家更是大幅提高了化工企业尾气中的排放指标要求，再此背景下，对尾气中SO2、H2S进行反应回收S元素，产生的H2O、CO2达标排放，既生产硫磺创造经济效益，又降低尾气中硫含量，可谓一举两得。目前硫回收方法主要有湿法和干法脱硫，其中超级克劳斯工艺是传统克劳斯工艺的改进，因其配入过量氧对反应选择性影响较小，过程连续且硫回收率高，投资费用低等特点而广泛应用。目前的超级克劳斯工艺主要反应机理为:H2S+O2→SO2+H2O；H2S+SO2→S+H2O。其具体的运作方式为首先使用燃料气与空气在主燃烧室中进行燃烧，使燃烧室温度上升至1000℃后，将含H2S的酸性气导入，与一定比例氧气(空气)混合燃烧。未反应的H2S和产生的SO2进入后续四级克劳斯催化反应器，生成硫磺和水，使得尾气达标排放。

然而，在硫回收装置主燃烧室温度升至1000℃以后，该工艺装置将含H2S的酸性气通入与O2进行燃烧，需要酸性气浓度≥40％以便利用反应产生的反应热维持炉膛温度，保证反应持续进行。而对于生产企业来讲，以天然气、石油为原料的生产装置，其原料本身含硫量极低，而以煤炭为原料的生产装置，部分产地的优质煤炭含硫量也较低，产生的酸性气浓度往往无法达到40％,故参与反应的气量降低，产生的反应热不足以维持燃烧反应在设计温度下进行，导致主燃烧室熄火。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺。

本发明提出的一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺，所述硫回收工艺通过硫回收装置实施，所述硫回收装置包括氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀、氮气流量调节阀、主燃烧室、酸性气流量调节阀、主燃烧室炉膛、一级反应预热器、二级反应预热器、三级反应预热器、四级反应预热器、硫冷器、四个克劳斯催化反应器、焚烧炉和尾气烟囱，所述主燃烧室的进气端依次与氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀、氮气流量调节阀和酸性气流量调节阀连接，一级反应预热器、二级反应预热器、三级反应预热器、四级反应预热器分别与四个克劳斯催化反应器的上部进气口连接，四个克劳斯催化反应器依次连通，且前三个克劳斯催化反应器的出气端与硫冷器的进气端连接，第四个克劳斯催化反应器与焚烧炉连接，焚烧炉与尾气烟囱连接；

所述使用燃料气掺烧的硫回收工艺包括以下步骤：

S1：点火预处理，将各设备进行连接、调试，投用前，通入氮气对各设备进行吹扫，确保点炉前设备内无残存杂质；

S2：点火预热，打开氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀，使燃料气流量和氧气流量为可维持燃烧进行的最小流量，在主燃烧室的主燃烧室炉膛内点火；

S3：催化预热，通入中压蒸汽对一级反应预热器、二级反应预热器、三级反应预热器、四级反应预热器、四个克劳斯催化反应器进行预热升温，待各催化反应器升温至设计温度后，通过调整氧气流量调节阀、燃料气流量调节阀的流量确保燃料气是％的充分燃烧；

S4：催化反应，打开酸性气流量调节阀导入酸性气并逐步增加至最大值，通过调整氧气流量调节阀开度控制氧气与酸性气比例始终为0.13：1，燃烧稳定后逐步减少燃料气流量但不完全退出，调整其流量以控制燃烧室温度在950～1050℃。

优选地，所述燃料气组分以H2和CO为主,燃料气中甲醇、乙醇、甲醚、二甲醚等醇类醚类有机物含量不得高于1％。

本发明的有益效果为：

本发明提出的硫回收工艺可以在酸性气浓度较低的情形下，仍然保证超级克劳斯硫回收主燃烧室不熄火，装置不停车，硫回收装置的硫回收率不受影响，依旧可对酸性气中99.1％的硫元素进行回收，硫回收尾气中SO2含量可以确保达标排放。

附图说明

图1为本发明提出的一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺的结构示意图。

图中：1氧气流量调节阀、2燃料气流量调节阀、3氮气流量调节阀、4主燃烧室、5酸性气流量调节阀、6主燃烧室炉膛、7一级反应预热器、8二级反应预热器、9三级反应预热器、10四级反应预热器、11硫冷器、12克劳斯催化反应器、13焚烧炉、14尾气烟囱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1，参照图1，一种使用燃料气掺烧的硫回收工艺，所述硫回收工艺通过硫回收装置实施，所述硫回收装置包括氧气流量调节阀1、燃料气流量调节阀2、氮气流量调节阀3、主燃烧室4、酸性气流量调节阀5、主燃烧室炉膛6、一级反应预热器7、二级反应预热器8、三级反应预热器9、四级反应预热器10、硫冷器11、四个克劳斯催化反应器12、焚烧炉13和尾气烟囱14，所述主燃烧室4的进气端依次与氧气流量调节阀1、燃料气流量调节阀2、氮气流量调节阀3和酸性气流量调节阀5连接，一级反应预热器7、二级反应预热器8、三级反应预热器9、四级反应预热器10分别与四个克劳斯催化反应器12的上部进气口连接，四个克劳斯催化反应器12依次连通，且前三个克劳斯催化反应器12的出气端与硫冷器11的进气端连接，第四个克劳斯催化反应器12与焚烧炉13连接，焚烧炉13与尾气烟囱14连接；

所述使用燃料气掺烧的硫回收工艺包括以下步骤：

S1：点火预处理，将各设备进行连接、调试，投用前，通入氮气对各设备进行吹扫，确保点炉前设备内无残存杂质；

S2：点火预热，打开氧气流量调节阀1、燃料气流量调节阀2，使燃料气流量和氧气流量为可维持燃烧进行的最小流量，在主燃烧室4的主燃烧室炉膛6内点火；

S3：催化预热，通入中压蒸汽对一级反应预热器7、二级反应预热器8、三级反应预热器9、四级反应预热器10、四个克劳斯催化反应器12进行预热升温，待各催化反应器升温至设计温度后，通过调整氧气流量调节阀1、燃料气流量调节阀2的流量确保燃料气是95％的充分燃烧；

S4：催化反应，打开酸性气流量调节阀5导入酸性气并逐步增加至最大值，通过调整氧气流量调节阀1开度控制氧气与酸性气比例始终为0.13：1，燃烧稳定后逐步减少燃料气流量但不完全退出，调整其流量以控制燃烧室温度在950～1050℃。

本发明中，所述燃料气组分以H2和CO为主,燃料气中甲醇、乙醇、甲醚、二甲醚等醇类醚类有机物含量不得高于1％。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。