一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统.pdf

本发明公开了一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统，它包括通过管路依次连接的加氢燃烧炉（1）、加氢反应炉（2）、吸收塔（3）、尾气燃烧炉（4）和余热锅炉（5），吸收塔（3）的出口端与尾气燃烧炉（4）之间通过管路依次连接有风冷机（6）、冷却器（7）和气体预热器（8），深冷器（9）连接吸收制冷机（10），吸收制冷机（10）以余热或低压蒸汽作为驱动热源进行制冷，气体预热器（8）上设置有连通气体预热器（8）的蒸汽管道（11）和出水管（12）。本发明的有益效果是：显著的提升了进入尾气燃烧炉的气体的温度，降低了尾气燃烧炉的燃料的用量；提高了余热的利用率，降低了能耗。

权利要求书
1.  一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统，其特征在于：它包括通过管路依次连接的加氢燃烧炉（1）、加氢反应炉（2）、吸收塔（3）、尾气燃烧炉（4）和余热锅炉（5），所述的吸收塔（3）的出口端与尾气燃烧炉（4）之间通过管路依次连接有风冷机（6）、冷却器（7）和气体预热器（8），所述的冷却器（7）还连接深冷器（9），深冷器（9）连接吸收制冷机（10），吸收制冷机（10）通过深冷器（9）为冷却器（7）提供冷量，吸收制冷机（10）以余热或低压蒸汽作为驱动热源进行制冷，气体预热器（8）上设置有连通气体预热器（8）的蒸汽管道（11）和出水管（12），由富裕蒸汽经蒸汽管道（11）为气体预热器（8）提供加热能。

2.  根据权利要求1所述的一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统，其特征在于：所述的连接加氢反应炉（2）和吸收塔（3）的管路上设置有低压余热锅炉（13）。

3.  根据权利要求1所述的一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统，其特征在于：所述的冷却器（7）的冷却介质入口通过另一个支路连接水塔（14）的出水口，冷却器（7）的冷却介质出口通过另一个支路连接水塔（14）的进水口。

4.  根据权利要求1所述的一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统，其特征在于：所述的吸收塔（3）的上部设置有进液管（15），吸收塔（3）的下部设置有排液管（16），通过进液管（15）向吸收塔（3）内输入甲基二乙醇胺溶液。

说明书一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统
技术领域
本发明涉及一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统。
背景技术
在天然气净化、石油炼制、炼焦及煤气发生等能源加工过程中，都会产生高浓度的H2S气体，硫磺回收装置就是对含有H2S的酸性气进行处理并回收硫磺，实现清洁生产，变废维保，降低污染和保护环境。
克劳斯（Claus）法硫磺回收工艺已有100多年历史，一般采用具有两级或三级催化反应器的克劳斯装置处理并回收硫磺。由于受反应温度下化学反应平衡的限制，即使在设备和操作条件良好的情况下，使用活性好的催化剂和三级转化工艺，克劳斯法硫的回收率最高也只能达到96～97%左右，其余的H2S、气态硫和硫化物进入到脱硫尾气中。
为了降低脱硫尾气对环境造成的污染，脱硫尾气处理技术近年来得到了很大的改进，还原吸收法因其具有运转可靠、操作灵活、操作弹性大等特点，在装备数量上，一直处于压倒性优势。但还原吸收法中脱硫尾气需要经历加热、冷却、燃烧的过程，热能及燃料能源消耗量大，如何在提高尾气处理效果的同时降低能耗，成为完善脱硫尾气处理工艺的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统，它包括通过管路依次连接的加氢燃烧炉、加氢反应炉、吸收塔、尾气燃烧炉和余热锅炉，所述的吸收塔的出口端与尾气燃烧炉之间通过管路依次连接有风冷机、冷却器和气体预热器，所述的冷却器还连接深冷器，深冷器连接吸收制冷机，吸收制冷机通过深冷器为冷却器提供冷量，吸收制冷机以余热或低压蒸汽作为驱动热源进行制冷，气体预热器上设置有连通气体预热器的蒸汽管道和出水管，由富裕蒸汽经蒸汽管道为气体预热器提供加热能。
所述的连接加氢反应炉和吸收塔的管路上设置有低压余热锅炉。
所述的冷却器的冷却介质入口通过另一个支路连接水塔的出水口，冷却器的冷却介质出口通过另一个支路连接水塔的进水口。
所述的吸收塔的上部设置有进液管，吸收塔的下部设置有排液管，通过进液管向吸收塔内输入甲基二乙醇胺溶液。
本发明具有以下优点：（1）本发明利用富裕蒸汽对气体预热器内的气体进行加热，流出气体预热器的气体的温度为150℃，相比现有工艺进入尾气燃烧炉的气体温度为45～60℃，显著的提升了进入尾气燃烧炉的气体的温度，从而降低了尾气燃烧炉的燃料的用量，将燃料天然气的用量从2100Nm3/h降到了1740Nm3/h，同样节省了成本。（2）本发明中的低压余热锅炉、余热锅炉均可作为吸收制冷机驱动热源，也可采用其他低品质废热源作为吸收制冷机驱动热源，从而提高了余热的利用率，降低了能耗。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图；
图中，1-加氢燃烧炉，2-加氢反应炉，3-吸收塔，4-尾气燃烧炉，5-余热锅炉，6-风冷机，7-冷却器，8-气体预热器，9-深冷器，10-吸收制冷机，11-蒸汽管道，12-出水管，13-低压余热锅炉，14-水塔，15-进液管，16-排液管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1所示，一种以低品质废热源为动力的天然气脱硫尾气净化系统，它包括通过管路依次连接的加氢燃烧炉1、加氢反应炉2、吸收塔3、尾气燃烧炉4和余热锅炉5，所述的吸收塔3的出口端与尾气燃烧炉4之间通过管路依次连接有风冷机6、冷却器7和气体预热器8，所述的冷却器7还连接深冷器9，深冷器9连接吸收制冷机10，具体说来，冷却器7的冷却介质入口连接深冷器9的出水口，冷却器7的冷却介质出口连接深冷器9的入水口，深冷器9的冷却介质入口连接吸收制冷机10的出口，深冷器9的冷却介质出口连接吸收制冷机10的入口。吸收制冷机10通过深冷器9为冷却器7提供冷量，吸收制冷机10以余热或低压蒸汽作为驱动热源进行制冷，气体预热器8上设置有连通气体预热器8的蒸汽管道11和出水管12，由富裕蒸汽经蒸汽管道11为气体预热器8提供加热能。
所述的连接加氢反应炉2和吸收塔3的管路上设置有低压余热锅炉13。
所述的冷却器7的冷却介质入口通过另一个支路连接水塔14的出水口，冷却器7的冷却介质出口通过另一个支路连接水塔14的进水口。
所述的吸收塔3的上部设置有进液管15，吸收塔3的下部设置有排液管16，通过进液管15向吸收塔3内输入甲基二乙醇胺溶液。
本发明的工作步骤如下：S1、天然气脱硫尾气从加氢燃烧炉1的进料口进入，由加氢燃烧炉1对天然气脱硫尾气进行加热，加热后的天然气脱硫尾气进入加氢反应炉2，在加氢反应炉2内天然气脱硫尾气与通入加氢反应炉2内的氢气在催化剂的作用下发生还原反应，天然气脱硫尾气中的硫化物和元素硫均被还原为H2S；
S2、步骤S1中被还原的H2S进入吸收塔3内，吸收塔3内的甲基二乙醇胺溶液吸收气体中的H2S；
S3、从吸收塔3顶部出来的气体依次流经风冷机6和冷却器7以完成降温，同时实现了气体脱水，随后干燥的气体进入气体预热器8内；
S4、经蒸汽管道11向气体预热器8内通入富裕蒸汽，富裕蒸汽对干燥气体进行加热，因此充分利用了富裕蒸汽，流出气体预热器8的气体的温度为150℃，相比现有工艺进入尾气燃烧炉的气体温度为45～60℃，显著的提升了进入尾气燃烧炉的气体的温度，从而降低了尾气燃烧炉的燃料的用量，降低了成本。加热后进入尾气燃烧炉4燃烧，燃烧形成的烟气流经余热锅炉5对余热锅炉5内的水进行加热，之后排入大气。低压余热锅炉13、余热锅炉5内被加热的热水又可作为吸收制冷机10驱动热源
所述的步骤S2中，在自加氢反应炉2出来的H2S气体进入吸收塔3前，还包括一个自加氢反应炉2出来的H2S气体流经低压余热锅炉5的步骤，在自加氢反应炉2出来的H2S气体对低压余热锅炉5内的水进行加热。
所述的步骤S2还包括水塔14内的水流入冷却器7，在冷却器7内完成换热后又返回水塔14的步骤。