蒸汽进入二 级硫冷凝器11冷却至125°C进入二级硫冷凝分离器12分离出液硫，液硫进入储罐m ;等温 反应器6内设换热盘管将化学反应产生的热量取走，换热盘管产生的蒸汽和水在气包13中 分离出蒸汽和水，产生蒸汽一部分作为酸气预热器3和空气预热器5热源，其余部分中压蒸 汽出装置，产生的水进入等温反应器6换热盘管循环。
[0041] 所述一级硫冷凝分离器8与所述尾气冷凝器14之间依次连接有、绝热反应器10、 二级硫冷凝器11、二级硫冷凝分离器12。
[0042] 所述等温反应器6的上端入口连接有气包13,所述气包13的底部出口与温反应器 6的下端出口连通，气包13的入口连接有锅炉补水管道c。
[0043] 实施例2 :
[0044] 所述吸收氧化塔16的上部出口连接有过滤器17,所述过滤器17与所述吸收氧化 塔16之间设置有空气鼓风机18。
[0045] 出二级硫冷凝分离器12的尾气经过尾气冷却器14冷却至50°C通过气液分离器 15进入吸收氧化塔16,尾气中的H 2S气体与吸收氧化塔16中的碱性溶液进行反应吸收，与 吸收氧化塔16内的螯合铁氧化反应生成硫单质；空气经过过滤器17进入空气鼓风机18增 压后进入吸收氧化塔16把铁离子氧化再生循环利用。
[0046] 实施例3 :
[0047] 所述吸收氧化塔16为锥形，所述吸收氧化塔16锥形底部出口连接有硫浆泵19。
[0048] 还包括换热器21，所述换热器21的两端与吸收氧化塔16连接，所述换热器21与 吸收氧化塔16之间设置有溶液循环泵20。
[0049] 当吸收氧化塔16椎体底部的硫浆浓度达到5%以上时，由硫浆泵19抽送至带滤机 除去水分，得到60. 0%(wt)硫磺饼。出吸收氧化塔16排放的达标尾气中SOjP H2S浓度小 于IOppm (V)。吸收氧化塔内溶液通过溶液循环泵20进入换热器21维持吸收氧化塔内温 度恒定。通过溶液储罐给吸收氧化塔16补充反应消耗的KOH溶液和化学溶液。
[0050] 实施例4 :
[0051] 一种组合式天然气净化厂低浓度酸气处理方法，其具体步骤如下，
[0052] ( 1)在所述固相直接氧化分离器中，从装置外来的酸气通过酸气通道a进入酸气 分离器1分离后经过酸气增压风机2增压，增压后经酸气预热器3加热至180°C ;同时，空 气通过空气通道b进入空气鼓风机4增压，增压后通过空气预热器5加热至180°C后与通过 酸气预热器3的酸气混合；
[0053] (2)当混合后气体进入等温反应器6,在等温反应器6内进行选择性氧化反应，将 H2S直接氧化成硫蒸汽，等温反应后的硫蒸汽进入一级硫冷凝器7,冷却至125°C进入一级 硫冷凝分离器8分离出液硫，液硫进入储罐m ;
[0054] (3)出一级硫冷凝分离器8的尾气经过二级反应预热器9加热至160°C后进入绝 热反应器10进行直接氧化反应，反应后的硫蒸汽进入二级硫冷凝器11冷却至125°C进入二 级硫冷凝分离器12分离出液硫，液硫进入储罐m ;
[0055] (4)等温反应器6内设换热盘管将化学反应产生的热量取走，换热盘管产生的蒸 汽和水在气包13中分离出蒸汽和水，产生蒸汽一部分作为酸气预热器3和空气预热器5热 源，其余部分中压蒸汽出装置，产生的水进入等温反应器6换热盘管循环；
[0056] (5)出二级硫冷凝分离器12的尾气经过尾气冷却器14冷却至50°C通过气液分离 器15进入吸收氧化塔16,尾气中的H 2S气体与吸收氧化塔16中的碱性溶液进行反应吸收， 与吸收氧化塔16内的螯合铁氧化反应生成硫单质；
[0057] (6)在所述液相氧化分离器中，空气通过空气管道b经过过滤器17进入空气鼓风 机18增压后进入吸收氧化塔16把铁离子氧化再生循环利用；
[0058] (7)当吸收氧化塔16椎体底部的硫浆浓度达到5%以上时，由硫浆泵19抽送至带 滤机除去水分，得到60. 0%(wt)硫磺饼，出吸收氧化塔16通过尾气管道f排放的达标尾气 中 SO#P H2S 浓度小于 IOppm (V);
[0059] (8)吸收氧化塔内溶液通过溶液循环泵20进入换热器21维持吸收氧化塔16内温 度恒定，通过溶液储罐给吸收氧化塔9通过KOH溶液管道h和化学溶液管道i补充反应消 耗的KOH溶液和化学溶液。
[0060] 从酸气分离器和15气液分离器出来都由酸性凝液通过污水处理管道e至污水处 理系统处理，锅炉补水管道c与中压蒸汽管道d都与气包13连接，保证水源充足。消泡剂 管道g与溶液循环泵20连接，保证溶液顺利通过溶液循环泵20。
[0061] 如图1所示，从装置外来的酸性气经过酸性气分离罐1初步分离后进行增压，经酸 性预热器3加热至180°C后，与经过空气鼓风机4增压及空气预热器5加热至180°C的空气 b混合，并保证混合后气体0 2/H2S=0. 6-0. 8,混合后气体进入等温反应器6。酸性气在等温 反应器6通过新型选择性氧化催化剂进行选择性氧化反应，将大部分的H2S氧化成硫，恒温 反应时，换热管21，内产生蒸汽，将反应产生的热量取走，蒸汽一部分作为反应器入口加热 器热源，其余部分出装置。等温反应后的气体进入一级硫冷凝器7,冷却至125°C，分离出液 硫。经过分离出液硫后的尾气还有少量的H 2S气体,还需要进行深度的绝热反应。该气体 经过二级反应预热器9加热至160°C后进入绝热反应器10进行直接氧化反应。反应后的气 体经过二级硫冷凝器11冷却至125°C，之后在二级硫冷凝分离器12分离液硫。酸气中H 2S 浓度较低时可直接采用一级等温反应。
[0062] 采用新型选择性直接氧化催化剂，该反应方程如下：
[0063]
【主权项】
1. 一种组合式天然气净化厂低浓度酸气处理装置，其特征在于：包括固相氧化反应装 置和液相氧化反应装置，固相氧化反应装置和液相氧化反应装置串联连接； 所述固相氧化反应装置包括等温反应器（6)，所述的等温反应器（6)的上端进口通过 管线连接有酸气分离器（1)，所述酸气分离器（1)的上端入口连接有酸气管道（a)，所述酸 气分离器（1)与所述等温反应器（6)之间依次连接有酸气增压风机（2)和酸气预热器（3)， 所述等温反应器（6)的上端进口依次串联有空气预热器（5)、空气鼓风机（4)，所述空气鼓 风机（4)的上部进口连接有空气管道（b)，所述等温反应器（6)的下端出口连接有一级硫冷 凝器（7)，所述一级硫冷凝器（7)出口连接有一级硫冷凝分离器（8); 所述液相氧化反应装置包括吸收氧化塔（16)，所述吸收氧化塔（16)的入口端连接有 气液分离器（15)，气液分离器（15)的入口端连接有尾气冷凝器（14); 所述固相氧化反应装置的一级硫冷凝分离器（8)的上端出口与液相氧化反应装置的尾 气冷凝器（14)入口连接。
2. 根据权利要求1所述的一种组合式天然气净化厂低浓度酸气处理装置，其特征在 于：所述一级硫冷凝分离器（8)与所述尾气冷凝器（14)之间依次连接有绝热反应器（10)和 二级硫冷凝分离器（12)，所述绝热反应器（10)与所述二级硫冷凝分离器（12)之间连接有 二级硫冷凝器（11)。
3. 根据权利要求1所述的一种组合式天然气净化厂低浓度酸气处理装置，其特征在 于：所述等温反应器（6)的上端入口连接有气包（13)，所述气包（13)的底部出口与温反应 器（6)的下端出口连通，气包（13)的入口连接有锅炉补水管道（c)。
4. 根据权利要求1所述的一种组合式天然气净化厂低浓度酸气处理装置，其特征在 于：所述吸收氧化塔（16)的上部出口连接有过滤器（17)，所述过滤器（17)与所述吸收氧化 塔（16 )之间设置有空气鼓风机（18 )。
5. 根据权利要求1所述的一种组合式天然气净化厂低浓度酸气处理装置，其特征在 于：所述吸收氧化塔（16)为锥形，所述吸收氧化塔（16)锥形底部出口连接有硫浆泵（19)。
6. 根据权利要求1所述的一种组合式天然气净化厂低浓度酸气处理装置，其特征在 于：还包括换热器（21)，所述换热器（21)的两端与吸收氧化塔（16)连接，所述换热器（21) 与吸收氧化塔（16)之间设置有溶液循环泵（20)。
【专利摘要】本实用新型所提供的一种组合式天然气净化厂低浓度酸气处理装置，包括固相直接氧化反应和液相氧化反应，所述固相直接氧化反应和液相氧化反应串联连接，所述固相直接氧化反应的二级硫冷凝分离器与所述液相氧化反应中的尾气冷凝器相连接。解决了天然气净化厂处理低浓度酸气处理硫回收率低和运行成本高的问题，总硫回收率达到99.9%，充分利用新型氧化催化剂选择性，提高硫回收率，回收高品质硫磺；低硫容酸气通过液相氧化工艺保证排放气达标降低运行成本。
【IPC分类】B01D53-78, B01D53-52, B01D53-86, B01D53-75, B01D53-50, C01B17-04
【公开号】CN204412040
【申请号】CN201420710263
【发明人】郑欣, 范君来, 张文超, 王登海, 乔光辉, 赵一农
【申请人】西安长庆科技工程有限责任公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年11月24日