一种新型的H2S裂解制氢气和硫黄的一体化设施的制作方法

本技术涉及含硫酸气为原料的回收利用氢能，具体是一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施。

背景技术：

1、当前人类社会对石油、煤炭等化石类能源消耗日益增大，由此引发的能源短缺、环境污染和破坏等问题不仅制约了经济的发展，同时也威胁到了人类的健康和生存空间，因此开发洁净的新能源和可再生能源势在必行。因具有清洁、可再生、燃烧值高、易运输以及来源丰富等优点，氢能成为了新能源的理想选择。从煤、石油和天然气等化石燃料中制取氢气已初具工业化生产规模。但是由于化石能源的严重短缺，这种制氢方法将逐步淘汰．而采用廉价的氢源——用非化石燃料制取氢气是今后工业化制氢的研发重点。

2、中国专利公开了公开号为cn112601610a的用于硫化氢的催化氧化裂解同时产生氢气的催化剂，申请日为2019.06.17，该专利技术能够由催化氧化裂解产生的气体基本上无延迟地骤冷到950℃以下的温度，但是，鉴于h2s适宜的裂解温度为900℃—1400℃，h2s的裂解效率为65%左右；为了避免逆反应的发生，需要将裂解反应的时间控制在毫秒级，应在150毫秒内将其冷却到800℃以下因此，本领域技术人员提供了一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，在150毫秒内将裂解后h2s温度冷却到800℃以下。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，包括h2s提浓装置，所述h2s提浓装置的右侧安装有h2s裂解塔，所述h2s裂解塔包括裂解炉，所述裂解炉的背部电性连接有外部热源，所述裂解炉的底部固定连接有可无级调节浸没式快速降温的液冷室。

4、作为本实用新型再进一步的方案：所述h2s提浓装置的左侧固定连接有酸气管，所述酸气管最右侧固定连接有流量计一，所述酸气管上安装有阀门一，所述h2s提浓装置的顶部固定连接有co2管线，所述co2管线表面左侧固定连接有阀门二，所述co2管线表面右侧固定连接有流量计二。

5、作为本实用新型再进一步的方案：所述h2s提浓装置的右侧固定连接有h2s管线，所述h2s管线的左侧表面固定连接有阀门三，所述h2s管线的右侧表面固定连接有流量计三，所述h2s管线的右侧固定连接有h2s裂解塔。

6、作为本实用新型再进一步的方案：所述液冷室包括最上方的硫元素分离装置，硫元素分离装置的出口端安装有温度计三。

7、作为本实用新型再进一步的方案：所述硫元素分离装置的底部固定连接有减温装置，所述减温装置的出口端固定连接有温度计四。

8、作为本实用新型再进一步的方案：所述减温装置的底部固定连接有气气分离装置，所述气气分离装置的顶部和底部分别安装有流量计四和流量计。

9、作为本实用新型再进一步的方案：所述气气分离装置的底部固定连接有提纯装置，所述提纯装置的出口端安装有流量计六。

10、作为本实用新型再进一步的方案：所述h2s裂解塔的正面安装有plc装置。

11、作为本实用新型再进一步的方案：所述裂解炉内部安装温度计一，液冷室的顶部设置有温度计二。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

13、该新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，通过提浓后的h2s气体进入h2s裂解塔进行裂解反应。鉴于h2s适宜的裂解温度为900℃—1400℃，h2s的裂解效率为65%左右；为了避免逆反应的发生，需要将裂解反应的时间控制在毫秒级，应在150毫秒内将其冷却到800℃以下，故该装置由外部提供热源的裂解炉无级调节浸没式液冷室组合而成。液冷室出来的800℃以下的裂解气经过硫元素分离装置冷却至130℃，将绝大部分硫蒸汽以液硫形式收集下来；含有部分h2s和h2的裂解气进入气气分离装置、顶部的裂解气中h2s、co2含量控制在10ppm以下，再经过裂解气中h2的提纯装置，可得到高纯度的氢气。

14、另外该新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，通过启动酸气提浓装置，酸气提浓装置利用高温加热，使它内部部分氧气（o2）化成so2，其余的再与so2反应生成元素硫，化学式氧气不足：2h2s+o2==点燃==2s↓+2h2o;

15、氧气充足：2h2s+3o2==点燃==2so2+2h2o达到硫酸气提浓效果。

技术特征：

1.一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，包括h2s提浓装置（1），所述h2s提浓装置（1）的右侧安装有h2s裂解塔（11），其特征在于，所述h2s裂解塔（11）包括裂解炉（12），所述裂解炉（12）的背部电性连接有外部热源（13），所述裂解炉（12）的底部固定连接有可无级调节浸没式快速降温的液冷室（14）。

2.根据权利要求1所述的一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，其特征在于，所述h2s提浓装置（1）的左侧固定连接有酸气管（2），所述酸气管（2）最右侧固定连接有流量计一（4），所述酸气管（2）上安装有阀门一（3），所述h2s提浓装置（1）的顶部固定连接有co2管线（5），所述co2管线（5）表面左侧固定连接有阀门二（6），所述co2管线（5）表面右侧固定连接有流量计二（7）。

3.根据权利要求2所述的一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，其特征在于，所述h2s提浓装置（1）的右侧固定连接有h2s管线（8），所述h2s管线（8）的左侧表面固定连接有阀门三（9），所述h2s管线（8）的右侧表面固定连接有流量计三（10），所述h2s管线（8）的右侧固定连接有h2s裂解塔（11）。

4.根据权利要求1所述的一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，其特征在于，所述液冷室（14）包括最上方的硫元素分离装置（17），硫元素分离装置（17）的出口端安装有温度计三（18）。

5.根据权利要求4所述的一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，其特征在于，所述硫元素分离装置（17）的底部固定连接有减温装置（19），所述减温装置（19）的出口端固定连接有温度计四（20）。

6.根据权利要求5所述的一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，其特征在于，所述减温装置（19）的底部固定连接有气气分离装置（21），所述气气分离装置（21）的顶部和底部分别安装有流量计四（22）和流量计五（23）。

7.根据权利要求6所述的一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，其特征在于，所述气气分离装置（21）的底部固定连接有提纯装置（24），所述提纯装置（24）的出口端安装有流量计六（25）。

8.根据权利要求1所述的一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，其特征在于，所述h2s裂解塔（11）的正面安装有plc装置（26）。

9.根据权利要求1所述的一种新型的h2s裂解制氢气和硫黄的一体化设施，其特征在于，所述裂解炉（12）内部安装温度计一（15），液冷室（14）的顶部设置有温度计二（16）。

技术总结本技术公开了一种新型的H<subgt;2</subgt;S裂解制氢气和硫黄的一体化设施，具体涉及含硫酸气为原料的回收利用氢能领域，包括H<subgt;2</subgt;S提浓装置，所述H<subgt;2</subgt;S提浓装置的右侧安装有H<subgt;2</subgt;S裂解塔，所述H<subgt;2</subgt;S裂解塔包括裂解炉，所述裂解炉的背部电性连接有外部热源，所述裂解炉的底部固定连接有液冷室。通过提浓后的H<subgt;2</subgt;S气体进入H<subgt;2</subgt;S裂解塔进行裂解反应。鉴于H<subgt;2</subgt;S适宜的裂解温度为900℃一1400℃，H<subgt;2</subgt;S的裂解效率为65％左右；为了避免逆反应的发生，需要将裂解反应的时间控制在毫秒级，应在150毫秒内将其冷却到800℃以下，故该装置由外部提供热源的裂解炉无级调节浸没式液冷室组合而成。液冷室出来的800℃以下的裂解气经过硫元素分离装置冷却至130℃。技术研发人员：肖凤杳,洪伟,李龙,袁秋礼,张安钊,易蓉受保护的技术使用者：四川艾普热能科技有限公司技术研发日：20230817技术公布日：2024/6/11