УСТРОЙСТВО СТУПЕНЧАТОГО СЖИГАНИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧИСТОГО КИСЛОРОДА И СПОСОБ ЕЕ ИЗВЛЕЧЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК B01J12/00 C01B17/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к области техники извлечения серы и, в частности, относится к устройству ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода и способу ее извлечения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Эксплуатационную нагрузку установок для извлечения серы нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий регулярно осложняет содержание серы в закупаемой сырой нефти. В связи с изменением ранее существовавших типов нормирования некоторые предприятия вынуждены проводить расширение мощностей, реконструкцию действующих установок для извлечения серы и даже строить новые установки для извлечения серы. Однако функции установок для извлечения серы некоторых других предприятий используют не в полной мере. Соответственно, на повестке дня неизбежно стоит вопрос о том, как получить максимальное увеличение очистной мощности установки при одновременном снижении стоимости строительства установки или как внести небольшие модификации в уже существующую установку для обеспечения постоянной адаптации установки к частым изменениям содержания серы в сырой нефти.

[0003] Технология обогащения кислородом заключается в использовании кислорода для частичной или полной замены воздуха для выполнения реакции Клауса, что может предотвратить попадание в систему большого количества инертного газа, находящегося в воздухе. Таким образом, количество технологического газа значительно снижается до 1/2-2/3 от количества технологического газа в обычных конструкциях, а также значительно уменьшаются размеры как оборудования, так и трубопровода. Таким образом, стоимость строительства установки может быть значительно снижена, и предоставляется возможность улучшить очистную способность существующей установки за счет локальной модернизации.

[0004] Концентрация H₂S в кислых отработанных газах традиционных нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий составляет около 80-85%, и продукты сгорания значительно уменьшаются после замены воздуха чистым кислородом в печи для сжигания для производства серы. Сильное выделение тепла вызывает резкое повышение температуры в печи, и температура в печи для сжигания для производства серы достигает 2200°С или более, что превышает предельную температуру огнеупорных материалов. Соответственно, чистый кислород не может быть использован в установках для извлечения серы традиционных нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий.

[0005] Таким образом, для решения вышеуказанных проблем на рынке имеется острая потребность в новой установке для извлечения серы с использованием чистого кислорода.

Раскрытие сущности изобретения

[0006] Задачей раскрытия настоящего изобретения является разработка устройства ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода и способа ее извлечения для решения технических проблем известного уровня техники. Температура в печи для сжигания для производства серы может быть снижена за счет ступенчатого сжигания, что обеспечивает возможность применения насыщенного кислорода или даже чистого кислорода в установке для извлечения серы.

[0007] Для решения указанной задачи в раскрытии настоящего изобретения предложены следующие решения.

[0008] В раскрытии настоящего изобретения также раскрыто устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода, включающее в себя:

[0009] основную печь для производства серы, которая соединена с первым трубопроводом транспортировки кислого газа и основным трубопроводом транспортировки кислорода;

[0010] основной блок охлаждения, газовпускное отверстие которого соединено с газовыпускным отверстием основной печи для сжигания для производства серы;

[0011] вспомогательную печь для сжигания для производства серы, газовпускное отверстие которой сообщается с газовыпускным отверстием основного блока охлаждения через трубопровод транспортировки технологического газа первой ступени, причем второй трубопровод транспортировки кислого газа соединен с трубопроводом транспортировки технологического газа первой ступени, а вспомогательный трубопровод транспортировки кислорода дополнительно соединен с вспомогательной печью для сжигания для производства серы;

[0012] вспомогательный блок охлаждения, газовпускное отверстие которого соединено с газовыпускным отверстием вспомогательной печи для сжигания для производства серы; и

[0013]

[0014] установку Клауса, газовпускное отверстие которой соединено с газовыпускным отверстием вспомогательного блока охлаждения, а газовыпускное отверстие которой соединено с трубопроводом транспортировки хвостового газа.

[0015] В некоторых вариантах осуществления как основной блок охлаждения, так и вспомогательный блок охлаждения могут представлять собой котлы-утилизаторы.

[0016] В некоторых вариантах осуществления один конец первого трубопровода транспортировки кислого газа, удаленный от основной печи для сжигания для производства серы, может быть выполнен с возможностью соединения с источником кислого газа, и первый трубопровод транспортировки кислого газа может быть снабжен первым клапаном регулировки потока кислого газа.

[0017] В некоторых вариантах осуществления один конец второго трубопровода транспортировки кислого газа, удаленный от трубопровода транспортировки технологического газа первой ступени, может быть выполнен с возможностью соединения с источником кислого газа, и второй трубопровод транспортировки кислого газа может быть снабжен вторым клапаном регулировки потока кислого газа.

[0018] В некоторых вариантах осуществления одна сторона основного трубопровода транспортировки кислорода, удаленная от основной печи для сжигания для производства серы, может быть выполнена с возможностью соединения с источником газообразного кислорода, и основной трубопровод транспортировки кислорода может быть снабжен первым клапаном регулировки потока кислорода.

[0019] В некоторых вариантах осуществления один конец вспомогательного трубопровода транспортировки кислорода, удаленный от вспомогательной печи для сжигания для производства серы, может быть выполнен с возможностью соединения с источником газообразного кислорода, и вспомогательный трубопровод транспортировки кислорода может быть снабжен вторым клапаном регулировки потока кислорода.

[0020] В некоторых вариантах осуществления установка Клауса может представлять собой двухступенчатую реакционную систему Клауса или трехступенчатую реакционную систему Клауса.

[0021] В некоторых вариантах осуществления трубопровод транспортировки хвостового газа может сообщаться со вспомогательным трубопроводом транспортировки кислорода через циркуляционный трубопровод.

[0022] В некоторых вариантах осуществления трубопровод транспортировки хвостового газа может быть снабжен резервуаром для отделения жидкости от хвостового газа.

[0023] В раскрытии настоящего изобретения также раскрыт способ извлечения устройства ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода, причем способ включает в себя следующие этапы:

[0024] S1, введение первой части кислого газа из источника кислого газа и первой части кислорода из источника газообразного кислорода в основную печь для сжигания для производства серы, обеспечение частичной реакции первой части кислого газа и использование непрореагировавшей части первой части кислого газа в качестве носителя технологического газа для выравнивания температуры в основной печи для сжигания для производства серы;

[0025] S2, охлаждение первого технологического газа из основной печи для сжигания для производства серы при помощи основного блока охлаждения;

[0026] S3, транспортировка первого технологического газа от основного блока охлаждения к вспомогательной печи для сжигания для производства серы по трубопроводу транспортировки технологического газа первой ступени, смешивание в трубопроводе транспортировки технологического газа первой ступени первого технологического газа со второй частью кислого газа из источника кислого газа, введение второй части кислорода из источника газообразного кислорода во вспомогательную печь для сжигания для производства серы для вступления в реакцию с кислым газом;

[0027] S4, охлаждение второго технологического газа из вспомогательной печи для сжигания для производства серы при помощи вспомогательного блока охлаждения;

[0028] S5, введение второго технологического газа, выходящего из вспомогательного блока охлаждения, в установку Клауса для проведения реакции; и

[0029] S6, выпуск третьего технологического газа из установки Клауса через трубопровод для транспортировки хвостового газа.

[0030] По сравнению с известным уровнем техники в вариантах осуществления достигнуты следующие технические результаты.

[0031] Сжигание кислого газа с регулируемой температурой может быть достигнуто за счет поэтапного добавления как кислого газа, так и кислорода, что позволяет избежать чрезмерной температуры в печи для сжигания для производства серы. Когда технологический газ поступает во вспомогательную печь для сжигания для производства серы, вторая часть кислого газа может быть добавлена дополнительно для увеличения концентрации технологического газа и, таким образом, использования технологического газа в качестве исходного газа вспомогательной печи для сжигания для производства серы. Кроме того, за счет использования установки в качестве новой установки для извлечения серы инвестиционные затраты на установку могут быть снижены на 40%, а очистная способность установки может быть увеличена на 220%.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0032] Для более ясного описания технических решений в вариантах осуществления раскрытия настоящего изобретения или известном уровне техники далее кратко представлены чертежи, которые необходимо использовать в описаниях вариантов осуществления. Очевидно, что прилагаемые чертежи в следующих описаниях являются лишь некоторыми вариантами осуществления раскрытия настоящего изобретения. Для специалистов в данной области техники другие чертежи могут быть получены в соответствии с этими чертежами без творческих усилий.

[0033] На ФИГ. 1 приведена структурная схема устройства ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода в соответствии с вариантом осуществления раскрытия настоящего изобретения.

[0034] Ссылочные позиции на чертежах:

1 - основная печь для сжигания для производства серы;

11 - первый трубопровод транспортировки кислого газа;

12 - основной трубопровод транспортировки кислорода;

2 - основной блок охлаждения;

3 - вспомогательная печь для сжигания для производства серы;

31 - трубопровод транспортировки технологического газа первой ступени;

32 - вспомогательный трубопровод транспортировки кислорода;

33 - второй трубопровод транспортировки кислого газа;

4 - вспомогательный блок охлаждения;

5 - установка Клауса;

51 - трубопровод транспортировки технологического газа второй ступени;

52 - трубопровод транспортировки хвостового газа.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0035] Технические решения в вариантах осуществления раскрытия настоящего изобретения ясно и полностью описаны ниже со ссылкой на чертежи в вариантах осуществления раскрытия настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления являются лишь частью, а не всеми вариантами осуществления раскрытия настоящего изобретения. На основании вариантов осуществления раскрытия настоящего изобретения все другие варианты осуществления, полученные специалистом в данной области техники без творческих усилий, подпадают под объем защиты раскрытия настоящего изобретения.

[0036] Задачей раскрытия настоящего изобретения является разработка устройства ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода и способа ее извлечения для решения технических проблем известного уровня техники. Температура в печи для сжигания для производства серы может быть снижена за счет ступенчатого сжигания, что может обеспечить возможность применения насыщенного кислорода или даже чистого кислорода в установке для извлечения серы.

[0037] Для обеспечения большего понимания задачи, признаков и преимуществ раскрытия настоящего изобретения, оно подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи и конкретные варианты осуществления.

[0038] Как показано на ФИГ. 1, в соответствии с вариантом осуществления предложено устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода, включающее в себя основную печь 1 для производства серы, основной блок 2 охлаждения, вспомогательную печь 3 для сжигания для производства серы, вспомогательный блок 4 охлаждения и установку 5 Клауса.

[0039] Основная печь 1 для производства серы представляет собой существующую печь для сжигания для производства серы, и уравнение реакции, происходящей в ней, выражается как 2H₂S+O₂=S₂+2H₂O. Первый трубопровод 11 транспортировки кислого газа и основной трубопровод 12 транспортировки кислорода соединены с основной печью 1 для сжигания для производства серы и выполнены с возможностью соединения с источником кислого газа и источником газообразного кислорода соответственно.

[0040] Основной блок 2 охлаждения может представлять собой существующий блок охлаждения, а газовпускное отверстие основного блока 2 охлаждения соединено с газовыпускным отверстием основной печи 1 для сжигания для производства серы.

[0041] Вспомогательная печь 3 для сжигания для производства серы имеет ту же конструкцию, что и основная печь 1 для сжигания для производства серы. Газовпускное отверстие вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы сообщается с газовыпускным отверстием основного блока 2 охлаждения через трубопровод 31 транспортировки технологического газа первой ступени. Второй трубопровод 33 транспортировки кислого газа соединен с трубопроводом транспортировки технологического газа первой ступени. Кроме того, вспомогательный трубопровод 32 транспортировки кислорода соединен с вспомогательной печью 3 для сжигания для производства серы.

[0042] Вспомогательный блок 4 охлаждения имеет ту же конструкцию, что и основной блок 2 охлаждения. Газовпускное отверстие вспомогательного блока 4 охлаждения соединено с газовыпускным отверстием вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы.

[0043] Газовпускное отверстие установки 5 Клауса соединено с газовыпускным отверстием вспомогательного блока 4 охлаждения через трубопровод 51 транспортировки технологического газа второй ступени. И газовыпускное отверстие установки 5 Клауса соединено с трубопроводом 52 транспортировки хвостового газа.

[0044] Во время использования часть всего кислого газа и часть кислорода сначала вводят в основную печь 1 для сжигания для производства серы для вступления в реакцию друг с другом. Часть кислого газа сжигают лишь частично, а остаточную часть части кислого газа используют в качестве носителя технологического газа из-за недостатка кислорода, так чтобы обеспечить выравнивание температуры в основной печи 1 для сжигания для производства серы. Затем первый технологический газ из основной печи 1 для сжигания для производства серы вводят в основной блок 2 охлаждения для охлаждения, а затем вводят в трубопровод 31 транспортировки технологического газа первой ступени. Затем газ в трубопроводе 31 транспортировки технологического газа первой ступени вводят во вспомогательную печь 3 для сжигания для производства серы. Перед введением остаточную часть кислого газа вводят в трубопровод 31 транспортировки технологического газа первой ступени для повышения концентрации кислого газа в технологическом газе и, таким образом, используют технологический газ в качестве исходного газа. Между тем, остаточную часть кислорода вводят во вспомогательную печь 3 для сжигания для производства серы для повторного проведения реакции во вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы. После того, как второй технологический газ из вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы поступает во вспомогательный блок 4 охлаждения для повторного охлаждения, второй технологический газ вводят в установку Клауса 5. Третий технологический газ отводят по трубопроводу 52 транспортировки хвостового газа после реакции Клауса, а затем собирают.

[0045] В этом варианте осуществления как основной блок 2 охлаждения, так и вспомогательный блок 4 охлаждения представляют собой котлы-утилизаторы. Котел-утилизатор представляет собой существующий общий блок охлаждения, который может отводить отработанное тепло туда, где оно необходимо, и при этом поглощать тепло, выделяемое из основной печи 1 для сжигания для производства серы и вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы. Таким образом достигается цель утилизации отработанного тепла.

[0046] В этом варианте осуществления один конец первого трубопровода 11 транспортировки кислого газа, удаленный от основной печи 1 для сжигания для производства серы, выполнен с возможностью соединения с источником кислого газа. Первый трубопровод 11 транспортировки кислого газа снабжен первым клапаном регулировки потока кислого газа. Количеством кислого газа, подаваемого в основную печь 1 для сжигания для производства серы, можно управлять посредством первого клапана регулировки потока кислого газа, в частности около 60% всего кислого газа.

[0047] В этом варианте осуществления один конец второго трубопровода 33 транспортировки кислого газа, удаленный от трубопровода 31 транспортировки технологического газа первого этапа, выполнен с возможностью соединения с источником кислого газа. Второй трубопровод 33 транспортировки кислого газа снабжен вторым клапаном регулировки потока кислого газа. Количеством кислого газа, подаваемого в трубопровод 31 транспортировки технологического газа первой ступени, можно управлять посредством второго клапана регулировки потока кислого газа, в частности около 40% всего кислого газа.

[0048] В этом варианте осуществления одна сторона основного трубопровода 12 транспортировки кислорода, удаленная от основной печи 1 для сжигания для производства серы, выполнена с возможностью соединения с источником газообразного кислорода. И основной трубопровод 12 транспортировки кислорода снабжен первым клапаном регулировки потока кислорода. Количеством кислорода, подаваемого в основную печь 1 для сжигания для производства серы, можно управлять посредством первого клапана регулировки потока кислорода.

[0049] В этом варианте осуществления один конец вспомогательного трубопровода 32 транспортировки кислорода, удаленный от вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы, выполнен с возможностью соединения с источником газообразного кислорода. И вспомогательный трубопровод 32 транспортировки кислорода снабжен вторым клапаном регулировки потока кислорода. Количеством кислорода, подаваемого во вспомогательную печь 3 для сжигания для производства серы, можно управлять посредством второго клапана регулировки потока кислорода.

[0050] В этом варианте осуществления установка 5 Клауса представляет собой двухступенчатую реакционную систему Клауса или трехступенчатую реакционную систему Клауса. Двухступенчатая реакционная система Клауса и трехступенчатая реакционная система Клауса являются существующими технологиями. И в качестве примера для иллюстрации этого варианта осуществления взята двухступенчатая реакционная система Клауса. Двухступенчатая реакционная система Клауса включает в себя три конденсатора серы, два нагревателя и два конвертера. Конкретный производственный процесс в двухступенчатой реакционной системе Клауса выглядит следующим образом. Первый технологический газ вводят в конденсатор серы первой ступени для дальнейшего охлаждения до 160°С, и в конденсаторе серы первой ступени образуется насыщенный пар с низким давлением 0,4 МПа (изб.) для рекуперации отработанного тепла. Элементарная сера, образующаяся в результате реакции, конденсируется в жидкую серу, и жидкую серу после улавливания и отделения подают в уплотнительный резервуар для серы. В соответствии с требованием к температуре реакции первый технологический газ из конденсатора серы первой ступени вводят в нагреватель первой ступени для нагрева до 240°С, а затем вводят в конвертер H₂S и SO₂ первой ступени в первый технологический газ и подвергают реакции Клауса под действием катализатора, так чтобы преобразовать его в элементарную серу. Высокотемпературный технологический газ (около 358,6°С) из конвертера первой ступени вводят в конденсатор серы второй ступени. Второй технологический газ охлаждают до 160°С через конденсатор серы второй ступени, и в конденсаторе серы второй ступени образуется насыщенный пар с низким давлением 0,4 МПа (изб.) для рекуперации отработанного тепла. Элементарная сера, образующаяся в результате реакции, конденсируется в жидкую серу, и жидкую серу после улавливания и отделения подают в уплотнительный резервуар для серы. Второй технологический газ из конденсатора серы второй ступени вводят в нагреватель второй ступени для нагрева до 220°С, а затем вводят в конвертер второй ступени. Остаточный H₂S и SO₂ во втором технологическом газе далее подвергают каталитическому преобразованию, и второй высокотемпературный технологический газ (около 256,4°С) из конвертера второй ступени вводят в конденсатор серы третьей ступени. Третий технологический газ охлаждают до 160°С через конденсатор серы третьей ступени, и в конденсаторе серы третьей ступени образуется насыщенный пар с низким давлением 0,4 МПа (изб.) для рекуперации отработанного тепла. Элементарная сера, образующаяся в результате реакции, конденсируется в жидкую серу, и жидкую серу после улавливания и отделения подают в уплотнительный резервуар для серы.

[0051] В этом варианте осуществления трубопровод 52 транспортировки хвостового газа снабжен резервуаром для отделения жидкости от хвостового газа, и хвостовой газ для производства серы из конденсатора серы третьей ступени в установке 5 Клауса вводят в резервуар для отделения жидкости от хвостового газа. Резервуар для отделения жидкости от хвостового газа улавливает небольшое количество жидкой серы, переносимой хвостовым газом, и подает его в бассейн жидкой серы через уплотнительный резервуар для серы. Третий технологический газ из верхней части резервуара для отделения хвостового газа вводят в установку для очистки хвостового газа, а затем отводят через установку для очистки хвостового газа после достижения нормы выбросов газа.

[0052] Способ извлечения, осуществляемый при помощи устройства ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода, дополнительно обеспечен этим вариантом осуществления, включающим в себя следующие этапы.

[0053] На этапе S1 первую часть кислого газа из источника кислого газа и первую часть кислорода из источника газообразного кислорода вводят для сжигания в основную печь 1 для сжигания для производства серы, причем первая часть кислого газа составляет 60% от всего кислого газа, и идеальная пропорция потока кислорода к потоку кислого газа составляет около 0,2-0,25. Реакционное количество H₂S в кислом газе может быть увеличено или уменьшено за счет увеличения или уменьшения подачи кислорода, и, тем самым, может быть изменена температура основной печи 1 для сжигания для производства серы. Температура основной печи 1 для сжигания для производства серы является ключевым параметром для управления подачей кислорода в основную печь 1 для сжигания для производства серы, и температуру печи для сжигания для производства серы следует контролировать на уровне 1300-1350°С. После сжигания углеводородное органическое вещество и другие органические вещества в кислом газе полностью распадаются, и основное уравнение реакции имеет вид 2H₂S+O₂=S₂+2H₂O. Первая часть кислого газа лишь частично вступает в реакцию в основной печи 1 для сжигания для производства серы, в частности происходит реакция 58-65% (об.) H₂S. А непрореагировавший кислый газ используют в качестве носителя технологического газа для выравнивания температуры в основной печи 1 для сжигания для производства серы.

[0054] На этапе S2 первый технологический газ из основной печи 1 для сжигания для производства серы охлаждают при помощи основного блока 2 охлаждения, и температуру технологического газа снижают до 320°С.

[0055] На этапе S3 первый технологический газ из основного блока 2 охлаждения подают к вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы по трубопроводу 31 транспортировки технологического газа первой ступени. Первый технологический газ смешивают в трубопроводе 31 транспортировки технологического газа первой ступени со второй частью кислого газа (остаточные 40%) из источника кислого газа. Вторую часть кислорода из источника газообразного кислорода вводят во вспомогательную печь 3 для сжигания для производства серы для вступления в реакцию с кислым газом. Между тем, количество кислорода во вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы строго контролируется при помощи данных обратной связи онлайн-анализатора, который анализирует H₂S/SO₂, так чтобы количество кислорода во вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы достигало коэффициента эквивалентности, при котором H₂S может быть полностью преобразован в S₂.

[0056] На этапе S4 второй технологический газ из вспомогательной печи 3 для сжигания для производства серы охлаждают при помощи вспомогательного блока 4 охлаждения, и температуру второго технологического газа снижают до 320°С.

[0057] На этапе S5 второй технологический газ, выходящий из вспомогательного блока 4 охлаждения, направляют в установку 5 Клауса для проведения вышеуказанного реакционного процесса в трехступенчатом реакторе Клауса.

[0058] На этапе S6 хвостовой газ (т.е. третий технологический газ) из установки Клауса выпускают через трубопровод 52 транспортировки хвостового газа.

[0059] Конкретные примеры использованы для иллюстрации принципов и способов реализации раскрытия настоящего изобретения. Описание вышеупомянутых вариантов осуществления использовано лишь для обеспечения изображения способа и его основной идеи в соответствии с раскрытием настоящего изобретения. Кроме того, специалисты в данной области техники могут выполнять различные модификации в отношении конкретных вариантов осуществления и области применения в соответствии с идеями раскрытия настоящего изобретения. В заключение, содержание этого описания не следует рассматривать как ограничение раскрытия настоящего изобретения.

Изобретения относятся к области извлечения серы. Описано устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода, содержащее: основную печь для производства серы, которая соединена с первым трубопроводом транспортировки кислого газа и основным трубопроводом транспортировки кислорода; основной блок охлаждения, причем газовпускное отверстие основного блока охлаждения соединено с газовыпускным отверстием основной печи для сжигания для производства серы; вспомогательную печь для сжигания для производства серы, причем газовпускное отверстие вспомогательной печи для сжигания для производства серы сообщается с газовыпускным отверстием основного блока охлаждения через трубопровод транспортировки технологического газа первой ступени, причем второй трубопровод транспортировки кислого газа соединен с трубопроводом транспортировки технологического газа первой ступени, а вспомогательный трубопровод транспортировки кислорода дополнительно соединен с вспомогательной печью для сжигания для производства серы; вспомогательный блок охлаждения, причем газовпускное отверстие вспомогательного блока охлаждения соединено с газовыпускным отверстием вспомогательной печи для сжигания для производства серы; и установку Клауса, причем газовпускное отверстие установки Клауса соединено с газовыпускным отверстием вспомогательного блока охлаждения через трубопровод транспортировки технологического газа второй ступени, а газовыпускное отверстие установки Клауса соединено с трубопроводом транспортировки хвостового газа. Описан способ извлечения серы, осуществляемый с использованием описанного выше устройства. Технический результат-возможность извлечения серы с использованием чистого кислорода. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода, содержащее: основную печь для производства серы, которая соединена с первым трубопроводом транспортировки кислого газа и основным трубопроводом транспортировки кислорода; основной блок охлаждения, причем газовпускное отверстие основного блока охлаждения соединено с газовыпускным отверстием основной печи для сжигания для производства серы; вспомогательную печь для сжигания для производства серы, причем газовпускное отверстие вспомогательной печи для сжигания для производства серы сообщается с газовыпускным отверстием основного блока охлаждения через трубопровод транспортировки технологического газа первой ступени, причем второй трубопровод транспортировки кислого газа соединен с трубопроводом транспортировки технологического газа первой ступени, а вспомогательный трубопровод транспортировки кислорода дополнительно соединен с вспомогательной печью для сжигания для производства серы; вспомогательный блок охлаждения, причем газовпускное отверстие вспомогательного блока охлаждения соединено с газовыпускным отверстием вспомогательной печи для сжигания для производства серы; и установку Клауса, причем газовпускное отверстие установки Клауса соединено с газовыпускным отверстием вспомогательного блока охлаждения через трубопровод транспортировки технологического газа второй ступени, а газовыпускное отверстие установки Клауса соединено с трубопроводом транспортировки хвостового газа.

2. Устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода по п. 1, в котором как основной блок охлаждения, так и вспомогательный блок охлаждения представляют собой котлы-утилизаторы.

3. Устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода по п. 1, в котором один конец первого трубопровода транспортировки кислого газа, удаленный от основной печи для сжигания для производства серы, выполнен с возможностью соединения с источником кислого газа, и первый трубопровод транспортировки кислого газа снабжен первым клапаном регулировки потока кислого газа.

4. Устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода по п. 3, в котором один конец второго трубопровода транспортировки кислого газа, удаленный от трубопровода транспортировки технологического газа первой ступени, выполнен с возможностью соединения с источником кислого газа, и второй трубопровод транспортировки кислого газа снабжен вторым клапаном регулировки потока кислого газа.

5. Устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода по п. 1, в котором одна сторона основного трубопровода транспортировки кислорода, удаленная от основной печи для сжигания для производства серы, выполнена с возможностью соединения с источником газообразного кислорода, и основной трубопровод транспортировки кислорода снабжен первым клапаном регулировки потока кислорода.

6. Устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода по п. 5, в котором один конец вспомогательного трубопровода транспортировки кислорода, удаленный от вспомогательной печи для сжигания для производства серы, выполнен с возможностью соединения с источником газообразного кислорода, и вспомогательный трубопровод транспортировки кислорода снабжен вторым клапаном регулировки потока кислорода.

7. Устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода по п. 1, в котором установка Клауса представляет собой двухступенчатую реакционную систему Клауса или трехступенчатую реакционную систему Клауса.

8. Устройство ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода по п. 1, в котором трубопровод транспортировки хвостового газа снабжен резервуаром для отделения жидкости от хвостового газа.

9. Способ извлечения серы, осуществляемый при помощи устройства ступенчатого сжигания для извлечения серы с использованием чистого кислорода по любому из пп. 1-8, включающий:

S1, введение первой части кислого газа из источника кислого газа и первой части кислорода из источника газообразного кислорода в основную печь для сжигания для производства серы, обеспечение частичной реакции первой части кислого газа и использование непрореагировавшей части первой части кислого газа в качестве носителя технологического газа для выравнивания температуры в основной печи для сжигания для производства серы;

S2, охлаждение первого технологического газа из основной печи для сжигания для производства серы при помощи основного блока охлаждения;

S3, транспортировку первого технологического газа от основного блока охлаждения к вспомогательной печи для сжигания для производства серы по трубопроводу транспортировки технологического газа первой ступени, смешивание в трубопроводе транспортировки технологического газа первой ступени первого технологического газа со второй частью кислого газа из источника кислого газа, введение второй части кислорода из источника газообразного кислорода во вспомогательную печь для сжигания для производства серы для вступления в реакцию с кислым газом непрореагировавшей части первой части кислого газа и второй части кислого газа;

S4, охлаждение второго технологического газа из вспомогательной печи для сжигания для производства серы при помощи вспомогательного блока охлаждения;

S5, введение второго технологического газа, выходящего из вспомогательного блока охлаждения, в установку Клауса для проведения реакции через трубопровод транспортировки технологического газа второй ступени; и

S6, выпуск третьего технологического газа из установки Клауса через трубопровод для транспортировки хвостового газа.