專利名稱:設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種硫磺回收評價裝置，具體涉及一種設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置。所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，包括裝有轉(zhuǎn)化催化劑的轉(zhuǎn)化反應(yīng)管，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管外設(shè)加熱爐，加熱爐內(nèi)部包括由內(nèi)至外的均熱套筒與加熱層，均熱套筒套設(shè)在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管外表面，水汽化器之前依次設(shè)置平流泵和儲水瓶，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管出口端連接硫磺捕集器，硫磺捕集器依次與冷井捕水器、干燥器、氣相色譜儀相連，硫磺捕集器內(nèi)部設(shè)置硫磺捕捉部件。本實(shí)用新型轉(zhuǎn)化反應(yīng)管內(nèi)氣體壓力穩(wěn)定，反應(yīng)條件穩(wěn)定，評價裝置評價結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能夠長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
【專利說明】設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種硫磺回收評價裝置，具體涉及一種設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在原油加工、煤化工、天然氣凈化等過程中，產(chǎn)生了大量含硫化氫的酸性氣，為保護(hù)環(huán)境并回收硫磺，工業(yè)上常用克勞斯工藝處理這種含硫化氫的酸性氣，將絕大部分硫以硫磺的形式回收，尾氣含硫很少，排入大氣。其主要流程是，約三分之一流量的含硫化氫酸性氣先與含氧氣體如空氣或富氧空氣在焚燒爐燃燒，生成含二氧化硫的中間氣，含二氧化硫的中間氣再和其余約三分之二流量的含硫化氫酸性氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，在適當(dāng)?shù)臏囟群痛呋磻?yīng)條件下轉(zhuǎn)化生成單質(zhì)硫和水，單質(zhì)硫和水經(jīng)冷凝，先后分離出來，尾氣中硫化氫、二氧化硫等的含量就能達(dá)到或接近環(huán)保法律法規(guī)所允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。其中，焚燒爐中硫化氫與氧氣燃燒生成二氧化硫時，由于酸性氣中通常還含有一些有機(jī)物和二氧化碳，還會生成羰基硫和二硫化碳。
[0003]實(shí)驗(yàn)室中，利用硫磺回收評價裝置，對上述過程中含二氧化硫氣體和含硫化氫氣體，以及含羰基硫、二硫化碳、氧氣等的氣體，在特定催化劑和適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下生成單質(zhì)硫和水的反應(yīng)情況進(jìn)行模擬和研宄，并考察尾氣中硫化氫、二氧化硫、羰基硫、二硫化碳等的含量情況，從而開發(fā)出適用的硫磺回收催化劑和相應(yīng)的工藝條件，或者在特定的工藝條件下對硫磺回收催化劑產(chǎn)品進(jìn)行性能評估。
[0004]但由于二氧化硫和硫化氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)的特點(diǎn)以及所生成單質(zhì)硫易于凝結(jié)的特點(diǎn)，硫磺回收評價裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在的主要技術(shù)問題，是轉(zhuǎn)化反應(yīng)所生成的單質(zhì)硫容易在硫磺捕集器后的管路內(nèi)凝結(jié)，造成堵塞。造成該問題的原因是，硫磺捕集器通常為一個具有一定容積和散熱面積的空筒，雖然基本上能將轉(zhuǎn)化反應(yīng)后的氣流冷卻下來，使大部分單質(zhì)硫和部分水凝結(jié)，但由于是空筒，凝結(jié)的細(xì)微顆粒也不易全部附著到空筒內(nèi)壁上，故而總有部分單質(zhì)硫沒有被捕集而進(jìn)入之后的管路并凝結(jié)，一段時間后會造成管路堵塞。
[0005]單質(zhì)硫在硫磺捕集器后的管路內(nèi)凝結(jié)成固態(tài)硫磺所造成的堵塞，使反應(yīng)管內(nèi)氣體壓力增大，造成反應(yīng)條件的改變，嚴(yán)重時造成管路堵死，使評價無法進(jìn)行下去。故而，硫磺回收評價裝置存在因反應(yīng)所生成的單質(zhì)硫在硫磺捕集器后的管路內(nèi)堵塞，致使評價結(jié)果不夠準(zhǔn)確可靠、評價裝置無法長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種反應(yīng)所生成的單質(zhì)硫不會在硫磺捕集器后的管路內(nèi)凝結(jié)堵塞的，評價結(jié)果準(zhǔn)確可靠、能夠長時間穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的硫磺回收評價裝置。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，包括裝有轉(zhuǎn)化催化劑的轉(zhuǎn)化反應(yīng)管，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管外設(shè)加熱爐，加熱爐內(nèi)部包括由內(nèi)至外的均熱套筒與加熱層，均熱套筒內(nèi)壁緊密貼合在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管外表面，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管入口端分別連接氣體混合器和水汽化器，氣體混合器分別連接氣源和二硫化碳飽和器，水汽化器之前依次設(shè)置平流泵和儲水瓶，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管出口端連接硫磺捕集器，硫磺捕集器依次與冷井捕水器、干燥器、氣相色譜儀相連，硫磺捕集器內(nèi)部設(shè)置硫磺捕捉部件。
[0009]其中，優(yōu)選的技術(shù)方案如下:
[0010]所述硫磺捕捉部件是氧化鋁小球、碳化硅顆粒、不銹鋼絲團(tuán)、緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)或者具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器中的一種或多種。所述具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器，通過設(shè)在硫磺捕集器壁上的冷卻水出入管進(jìn)行供水、排水。
[0011]所述填充在硫磺捕集器內(nèi)的氧化鋁小球、碳化硅顆粒、不銹鋼絲團(tuán)或緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)，其外表面積較大，容納硫磺能力較大，導(dǎo)熱良好，通過將熱量傳遞到硫磺捕集器壁上，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化反應(yīng)后的氣流冷卻到適當(dāng)程度，使絕大部分單質(zhì)硫直接凝結(jié)附著在材料外表面上，故而只有很少量的單質(zhì)硫進(jìn)入之后管路并凝結(jié)，較大地延長了硫磺捕集器排氣口后管路的堵塞時間，從而使評價裝置能夠在較長時間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0012]所述具有不銹鋼翅片的、通冷卻水的不銹鋼盤管冷卻器，其降溫能力大，翅片表面積大，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化反應(yīng)后的氣流冷卻到較低溫度，使絕大部分的單質(zhì)硫和大部分水直接凝結(jié)附著翅片表面上(凝結(jié)水還會流下)，故而只有很少量的單質(zhì)硫進(jìn)入之后的管路，從而使評價裝置能夠在很長時間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0013]所述硫磺捕捉部件，還可以由具有不銹鋼翅片的、通冷卻水的不銹鋼盤管冷卻器，和氧化鋁小球、碳化硅顆粒、不銹鋼絲團(tuán)或緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)組合而成。這種組合部件不僅降溫能力大，單質(zhì)硫凝結(jié)后還極易附著，能夠?qū)⒔跞康膯钨|(zhì)硫捕集，很長時間才會在后續(xù)管路中看到硫磺凝結(jié)，基本能夠避免硫磺捕集器排氣口后管路的堵塞，從而使評價裝置能夠長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0014]進(jìn)一步地，所述硫磺回收評價裝置，還包括設(shè)置在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管出口端之外、硫磺捕集器之上的，能夠控制轉(zhuǎn)化反應(yīng)管出口端溫度并使之保持在管內(nèi)氣流單質(zhì)硫露點(diǎn)以上溫度的加熱部件，以保證轉(zhuǎn)化反應(yīng)所生成的氣態(tài)硫不會在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管出口端內(nèi)凝結(jié)，從而避免了硫磺捕集器前、反應(yīng)管出口內(nèi)的可能堵塞。
[0015]所述加熱部件可以是由均熱套筒向下垂直延伸至硫磺捕集器上端面形成，套設(shè)在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管外表面，能夠?qū)t內(nèi)熱量傳遞出來并使其本身保持較高溫度，從而對轉(zhuǎn)化反應(yīng)管出口端起到加熱作用，其材質(zhì)優(yōu)選具有良好傳熱能力的銅。
[0016]所述加熱部件，也可以是在加熱爐底平面之下、硫磺捕集器之上單獨(dú)設(shè)置的筒形外加熱器，該外加熱器套設(shè)在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管外表面，位于加熱爐底面與硫磺捕集器上端面之間，是具有一體式結(jié)構(gòu)的加熱器，或者是由兩個半筒形加熱器拼裝的組合件，組合件的好處是拆裝容易。
[0017]所述加熱部件，優(yōu)選具有與轉(zhuǎn)化反應(yīng)管出口端的外壁緊密貼合的內(nèi)壁，以保證良好傳熱。
[0018]所述氣體混合器與氣源之間設(shè)置氣體流量控制器。所述氣體混合器之前分別連接含硫化氫氣源、含二氧化硫氣源、氮?dú)鈿庠醇捌渌鼩庠?，氣體混合器和各氣源間分別設(shè)置氣體流量控制器。所述氣體流量控制器優(yōu)選質(zhì)量流量控制器，其能夠自動控制，不受前后壓差大小的影響，精度高，計量準(zhǔn)確。
[0019]所述硫磺捕集器的表面散熱能力能夠使側(cè)面排氣口內(nèi)氣流溫度低于50°C，硫磺捕集器底部設(shè)置排水口，側(cè)面設(shè)置排氣口，側(cè)面排氣口連接冷井捕水器，再依次連接裝有脫水劑的干燥器以及用以檢測氣體中硫化氫、二氧化硫、羰基硫、二硫化碳、氧氣等成分含量的氣相色譜儀，再連接尾氣凈化器。
[0020]本實(shí)用新型所具有的有益效果是:
[0021]本實(shí)用新型由于在硫磺捕集器內(nèi)部設(shè)置硫磺捕捉部件，轉(zhuǎn)化反應(yīng)所生成的單質(zhì)硫在硫磺捕集器后的管路內(nèi)不會凝結(jié)堵塞，因而，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管內(nèi)氣體壓力穩(wěn)定，反應(yīng)條件穩(wěn)定，評價裝置評價結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能夠長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

【附圖說明】

[0022]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是不銹鋼盤管冷卻器的放大圖；
[0024]圖3是緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖中:1、氣體流量控制器；2、二硫化碳飽和器；3、氣體混合器；4、轉(zhuǎn)化反應(yīng)管；5、水汽化器；6、平流泵；7、儲水瓶；8、硫磺捕集器；9、冷井捕水器；10、干燥器；11、氣相色譜儀；12、尾氣凈化器；13、加熱爐；14、加熱層；15、均熱套筒；16、硫磺捕捉部件；17、不銹鋼盤管冷卻器；18、緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)；19、加熱部件。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1-3所示，所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，包括裝有轉(zhuǎn)化催化劑的轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4外設(shè)加熱爐13，加熱爐13內(nèi)部包括由內(nèi)至外的均熱套筒15與加熱層14，均熱套筒15套設(shè)在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4外表面，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4入口端分別連接氣體混合器3和水汽化器5，氣體混合器3分別連接氣源和二硫化碳飽和器2，水汽化器5之前依次設(shè)置平流泵6和儲水瓶7，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4出口端連接硫磺捕集器8，硫磺捕集器8依次與冷井捕水器9、干燥器10、氣相色譜儀11相連，硫磺捕集器8內(nèi)填滿垂直放置、緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)18作為硫磺捕捉部件16。圖3是緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)18在硫磺捕集器8內(nèi)部放置的水平截面視圖。
[0030]所述氣體混合器3與氣源之間設(shè)置質(zhì)量流量控制器I。所述硫磺捕集器8底部設(shè)置排水口，側(cè)面設(shè)置排氣口，側(cè)面排氣口連接冷井捕水器9 ;氣相色譜儀11之后連接尾氣凈化器12。
[0031]實(shí)施例2
[0032]如圖4所示，所述裝置還包括設(shè)置在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4出口端之外、硫磺捕集器8之上的，能夠控制轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4出口端溫度并使之保持在管內(nèi)氣流單質(zhì)硫露點(diǎn)以上溫度的加熱部件19。
[0033]所述加熱部件19由均熱套筒15向下垂直延伸至硫磺捕集器8上端面形成，套設(shè)在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4外表面，其材質(zhì)為傳熱良好的銅。
[0034]加熱部件19能夠控制轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4出口端溫度并使之保持在管內(nèi)氣流單質(zhì)硫露點(diǎn)以上溫度，因而，轉(zhuǎn)化反應(yīng)所生成的氣態(tài)硫不會在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4出口內(nèi)凝結(jié)，從而避免了轉(zhuǎn)化反應(yīng)管4出口的堵塞。
[0035]實(shí)施例2其余結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)如實(shí)施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，包括裝有轉(zhuǎn)化催化劑的轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)外設(shè)加熱爐(13 )，加熱爐(13 )內(nèi)部包括由內(nèi)至外的均熱套筒(15 )與加熱層(14)，均熱套筒(15)內(nèi)壁緊貼在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)外表面，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)入口端分別連接氣體混合器(3 )和水汽化器(5 )，氣體混合器(3 )分別連接氣源和二硫化碳飽和器(2 )，水汽化器(5 )之前依次設(shè)置平流泵(6 )和儲水瓶(7 )，轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4 )出口端連接硫磺捕集器(8)，硫磺捕集器(8)依次與冷井捕水器(9)、干燥器(10)、氣相色譜儀(11)相連，其特征在于，硫磺捕集器(8)內(nèi)部設(shè)置硫磺捕捉部件(16)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，其特征在于，所述硫磺捕捉部件(16)是氧化鋁小球、碳化硅顆粒、不銹鋼絲團(tuán)、緊密卷繞的不銹鋼篩網(wǎng)(18)或者具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器(17)中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，其特征在于，所述具有不銹鋼翅片的不銹鋼盤管冷卻器(17)，其通過設(shè)在硫磺捕集器(8)壁上的冷卻水出入管進(jìn)行供水、排水。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，其特征在于，還包括設(shè)置在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)出口端之外、硫磺捕集器(8)之上的，能夠控制轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)出口端溫度并使之保持在管內(nèi)氣流單質(zhì)硫露點(diǎn)以上溫度的加熱部件(19)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，其特征在于，所述加熱部件(19)由均熱套筒(15)向下垂直延伸至硫磺捕集器(8)上端面形成。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，其特征在于，所述加熱部件(19)為單獨(dú)設(shè)置的筒形外加熱器，該外加熱器套設(shè)在轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)外表面，位于加熱爐(13)底面與硫磺捕集器(8)上端面之間，是具有一體式結(jié)構(gòu)的加熱器，或者是由兩個半筒形加熱器拼裝的組合件。7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，其特征在于，所述加熱部件(19)具有與轉(zhuǎn)化反應(yīng)管(4)出口端的外壁緊密貼合的內(nèi)壁。8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的設(shè)置硫磺捕捉部件的硫磺回收評價裝置，其特征在于，所述氣體混合器(3 )與氣源之間設(shè)置氣體流量控制器(I)。
【文檔編號】C01B17-04GK204298060SQ201420633382
【發(fā)明者】胡文賓, 邵志輝, 路新龍, 王強(qiáng), 沈英飛, 崔立濱 [申請人]山東迅達(dá)化工集團(tuán)有限公司, 江蘇恒新能源科技有限公司