[实用新型]硫化氢酸性气的多级氧化制酸装置

说明书

本实用新型公开了一种硫化氢酸性气的多级氧化制酸装置，该多级氧化制酸装置包括一H₂S燃烧装置、一与H₂S燃烧装置相连的组合式反应器、一硫酸蒸汽冷凝器和一酸雾捕集器；H₂S燃烧装置用于将硫化氢酸性气燃烧生成SO₂工艺气，组合式反应器用于将SO₂工艺气催化氧化生成SO₃工艺气，组合式反应器的内部设有若干个催化剂床层和分布于相邻两个催化剂床层之间的段间换热器；硫酸蒸汽冷凝器用于将SO₃工艺气冷凝形成硫酸；酸雾捕集器与硫酸蒸汽冷凝器连接，连接处位于硫酸蒸汽冷凝器的进气口与尾气排放口之间。本实用新型提供的制酸装置能同时处理高浓度和低浓度的硫化氢酸性气，且大幅降低了装置投资及操作成本。

技术领域

本实用新型涉及一种硫化氢酸性气的多级氧化制酸装置。

背景技术

H₂S是化工行业最常见的毒性物质和污染物质之一，在煤化工、石油化工、钢铁冶炼等行业中，原料(石油或煤炭)在化学加工、转化和提炼过程中，以及处理含硫原料的有关企业，都能产生含H₂S的酸性气。H₂S气体有毒，且易燃易爆，不能直接排放。而煤气化产生的合成气中含有H₂S，经过变换和脱硫脱碳后，H₂S将排放出装置，该H₂S酸性气必须严格处理，否则放空的H₂S具有毒性，且其污染环境，导致厂区长期恶臭味道，影响企业装置的厂区环境，同时H₂S在空气中被氧化为SO₂会造成酸雨，对人及生态环境造成严重的危害，为此炼油装置或煤化工装置必须设置H₂S处理装置。

但常规采用的H₂S处理技术主要是将其转化为硫磺。对于高浓度H₂S气体ψ((H₂S)≥15％)，通常用克劳斯法回收硫磺，但克劳斯法净化率低，尾气SO₂不能达标，需要进一步处理，同时克劳斯技术在煤化工装置中运行不稳定，其不仅投资高，运行成本高，并且存在着诸多技术方面的缺陷，例如工艺复杂，原料要求苛刻、催化剂易中毒、装置连续运行时间短。对于低浓度H₂S气体，往往用湿式氧化法(栲胶)回收硫磺，而湿式氧化法回收硫磺，流程长，现场环境差，且产品硫磺质量较差，影响销路。此外，如果气体中含有其他杂质，如HCN、COS、CS₂、焦油、苯等，会影响装置的操作或降低最终硫回收率，况且有时硫磺并不是用户所需要的产品。

在这些情况下用H₂S气体生产硫酸将是一种很有吸引力的选择。用H₂S生产硫酸可省去很多工艺过程，降低投资和生产成本，使产品具有更强的市场竞争力。根据二氧化硫催化转化的工艺条件，H₂S制酸可分为干接触法和湿接触法。所谓的干接触法是将H₂S气体焚烧成SO₂后，采用与传统的硫铁矿制酸工艺相似的方法洗涤、干燥、催化转化、吸收。湿接触法则是无需洗涤、干燥，在水蒸汽存在下将二氧化硫催化转化成三氧化硫并直接凝结成酸。显而易见，湿接触法工艺更为简单，更有利于系统热量的回收利用。由于大多数H₂S气源都比较干净，所以湿接触法制酸工艺的应用也较为广泛。一般认为，SO₂+SO₃质量分数为0.3％-7％的条件下，湿法制酸工艺是一种最为经济的选择。目前最有代表性的技术为丹麦托普索公司的湿法硫酸工艺(Wet gas Sulphuric Acid，缩写WSA)、德国鲁奇公司的低温冷凝工艺和康开特(Concat)工艺。