硫磺回收装置硫回收率的分析
1 前言
随着环保法规的日益严格，国内已建造了许多硫磺回收装置来处理炼油厂及天然气化工厂产生的含有h2s的酸性气，但由于起步较晚，基础较差，装置的操作水平普遍较低。特别是装置的回收率与转化率之间存在较大差别。如何优化硫磺回收装置的操作，使装置能够安、稳、长、满、优运转，提高硫回收率并降低环境污染，对克劳斯装置的操作者来说是最重要的。本文对影响硫磺回收装置几个因素进行了归纳总结，期望对提高硫磺回收装置的操作水平有所帮助。
2 影响硫回收率的主要因素
2.1 反应的化学计量控制不准
既然克劳斯工艺是一种化学工艺，就需要对化学计量进行精确的控制才能获得最高的转化率：3h2s+ o2→so2+h2o sx+2h2o。基本工艺看起来是简单的，但工艺的控制却是复杂的。主要原因是由于原料中杂质的存在、原料组成及流量的变化、反应炉及催化剂床层中副反应的发生、控制仪表的精确度等。所有上述影响都可以减小，但不可能完全消除。试验工作显示，在原料组成和流量相对稳定的情况下，过量空气量控制在±0.5%的范围内是可以接受的。由此造成的总硫损失，对二级克劳斯装置来说为0.1%，对三级克劳斯装置来说为0.2%。原料组成不稳定或控制不当将引起很大的硫损失，由于化学计量控制不合适造成的硫损失最高可达到10～20%。
硫磺回收工艺介绍
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目录 第一章总论 .............................................................................. 错误!未定义书签。 1.１项目背景 (2) 1.2硫磺性质及用途2? 第二章工艺技术选择2? ２.１克劳斯工艺 (2) ２．１.1MＣRC工艺2? ２.1.2CPS硫横回收工艺2? 2.１.３超级克劳斯工艺2? ２.1.4三级克劳斯工艺....................................................... ２ 2.2尾气处理工艺 (2) 2．2.1碱洗尾气处理工艺 (2) 2.2.2加氢还原吸收工艺 (2) 2.３尾气焚烧部分2? 2.4液硫脱气........................................................................................ ２第三章超级克劳斯硫磺回收工艺. (2) 3.1工艺方案 (2) 3.2工艺技术特点?２ 3.３工艺流程叙述 (2) 3．３.1制硫部分 (2) ３.3.2催化反应段............................................ 错误!未定义书签。 3.3.3部分氧化反应段....................................... 错误!未定义书签。 3．３.4碱洗尾气处理工艺 (2) 3.3．5工艺流程图2? 3.4反应原理 (2) 3.４．2制硫部分一、二级转化器内发生的反应: (2)
一、制硫工艺原理 硫磺回收系统的操作要求和工艺指标 Claus制硫总的反应可以表示为： 2H2S+02/X S x+2H20 在反应炉内，上述反应是部分燃烧法的主要反应，反应比率随炉温变化而变化，炉温越高平衡转化率越高；除上述反应外，还进行以下主反应： 2H2S+3O2=2SO2+2H2O 在转化器中发生以下主反应： 2H2S+SO23/XS x+2H2O 由于复杂的酸性气组成，反应炉内可能发生以下副反应： 2S+2CO2COS+CO+SO2 2CO2+3S=2COS+SO2 CO+S=COS 在转化器中，在300摄氏度以上还发生CS2和COS的水解反应： COS+H2O=H2S+CO2 二、流程描述 来自上游的酸性气进入制硫燃烧炉的火嘴；根据制硫反应需氧量，通过比值 调节严格控制进炉空气量，经燃烧，在制硫燃烧炉内约65％(v)的H2S进行高温克 劳斯反应转化为硫，余下的H2S中有1／3转化为SO2燃烧时所需空气由制硫炉鼓风机供给。制硫燃烧炉的配风量是关键，并根据分析数据调节供风管道上的调节阀，使过程气中的H2S/SO2比率始终趋近2：1，从而获得最高的Claus转化率。 自制硫炉排出的高温过程气，小部分通过高温掺合阀调节一、二级转化器的 入口温度，其余部分进入一级冷凝冷却器冷至160℃，在一级冷凝冷却器管程出 口，冷凝下来的液体硫磺与过程气分离，自底部流出进入硫封罐。 一级冷凝冷却器管程出口160℃的过程气，通过高温掺合阀与高温过程气混合后，温度达到261℃进入一级转化器，在催化剂的作用下，过程气中的H2S和SO2转化为元素硫。反应后的气体温度为323℃，进入二级冷凝冷却器；过程气冷却至160℃，二级冷凝冷却器冷凝下来的液体硫磺，在管程出口与过程气分离，自底部流出进入硫封罐。分离后的过程气通过高温掺合阀与高温过程气混合后温度达到225℃进入二级转化器。在催化剂作用下，过程气中剩余的H2S和SO2进一步转化为元素硫。 反应后的过程气进入三级冷凝冷却器，温度从246℃被冷却至1．60~C。三级 冷凝冷却器冷凝下来的液体硫磺，在管程出口与过程气分离，自底部流出进入硫 封罐。顶部出来的尾气自烟囱排放。 三、开车操作规程 1、系统升温 条件确认：制硫炉和一、二、三级冷凝冷却器达到使用条件：一、二、三级 冷凝冷却器内引入除氧水至正常液位；按程序对制硫炉点火；按升温曲线对制硫 炉升温；流程：制硫炉烘炉烟气一废热锅炉一一级冷凝冷却器一高温掺合阀一一 级转化器一二级冷凝冷却器一高温掺合阀一二级转化器一三级冷凝冷却器一为 其扑集器一烟囱；一、二级转化器升温至200~C，废热锅炉蒸汽压力0.04—0.045mpa，冷凝
目录 第一章总论 (3) 1.1项目背景 (3) 1.2硫磺性质及用途 (4) 第二章工艺技术选择 (4) 2.1克劳斯工艺 (4) 2.1.1MCRC工艺 (4) 2.1.2CPS硫横回收工艺 (5) 2.1.3超级克劳斯工艺 (6) 2.1.4三级克劳斯工艺 (9) 2.2尾气处理工艺 (9) 2.2.1碱洗尾气处理工艺 (9) 2.2.2加氢还原吸收工艺 (13) 2.3尾气焚烧部分 (13) 2.4液硫脱气 (14) 第三章超级克劳斯硫磺回收工艺 (15) 3.1工艺方案 (15) 3.2工艺技术特点 (15) 3.3工艺流程叙述 (15) 3.3.1制硫部分 (15) 3.3.2催化反应段 (15) 3.3.3部分氧化反应段 (16) 3.3.4碱洗尾气处理工艺 (17) 3.3.5工艺流程图 (17) 3.4反应原理 (18) 3.4.2制硫部分一、二级转化器内发生的反应: (18) 3.4.3尾气处理系统中 (18) 3.5物料平衡 (19)
3.6克劳斯催化剂 (19) 3.6.1催化剂的发展 (19) 3.6.2催化剂的选择 (21) 3.7主要设备 (21) 3.7.1反应器 (21) 3.7.2硫冷凝器 (21) 3.7.3主火嘴及反应炉 (22) 3.7.4焚烧炉 (22) 3.7.5废热锅炉 (22) 3.7.6酸性气分液罐 (22) 3.8影响Claus硫磺回收装置操作的主要因素 (23) 3.9影响克劳斯反应的因素 (24) 第四章工艺过程中出现的故障及措施 (26) 4.1酸性气含烃超标 (26) 4.2系统压降升高 (27) 4.3阀门易坏 (28) 4.4设备腐蚀严重 (28)
扬子有限人培〔2012〕2号 扬子石化参加2012年度集团公司 业务竞赛选手集训方案 公司各单位： 为了做好总部2012年业务竞赛参赛准备工作，根据总部业务竞赛的安排和规则，特制定选手集训方案如下： 一、集训时间： 2012年4月15日-9月20日 二、集训方式： 采取半脱产培训（4月15日-5月15日）、集中脱产集训（5月16日-6月30日）、全脱产封闭集训（7月1日-9月20日）相结合的方式。 三、集训内容： 以聚丙烯装置操作工、硫磺回收装置操作工、仪表维修工和炼 —1 —
化设备、炼化安全等五个专业和工种的竞赛技术文件、《国家职业标准》和《职业技能鉴定国家题库石化分库试题选编》、专业管理制度等为依据，围绕集团公司竞赛组委会指定的参考教材，对理论知识和操作技能实行系统培训和强化训练。 四、集训目标： 通过集训帮助参赛选手掌握竞赛技术文件规定的各项应知、应会要求，达到本专业、工种一流的技术、技能水平，达到扬子公司该专业、工种相关人员的较高水平，并力争在集团公司技能竞赛中取得优异成绩。 五、集训的组织与实施： ㈠人力资源部负责竞赛的牵头组织和总体协调，组织各单位选手报名、裁判员推荐、选手选拔及参赛等工作并对集训工作予以指导、对集训过程中的问题予以协调。 ㈡南京扬子职业培训公司负责具体竞赛集训工作，制定整体集训计划，组织有关教师和内、外部专家组成教练组，制定竞赛集训的具体方案和各分阶段目标，组织实施集训并按进度实施考核。 ㈢机动部、HSE部和烯烃厂、芳烃厂、化工厂、炼油厂、塑料厂、物流部、电仪分公司、热电厂、水厂、清江石化、泰州石化、检维修公司人力资源科和有关车间协助培训公司负责选手选拔并推荐有经验的专家参与集训工作以及其它有关事宜的协调。 六、集训的阶段划分与集训进程： 公司于3月下旬启动竞赛集训宣传、发动工作，人力资源部召集—2—
第十四章硫磺回收装置 第一节装置概况及特点 一、装置概况 硫磺回收装置是环保装置，它是洛阳分公司500万吨/年炼油工程主体生产装置之一。该装置主要处理液态烃、干气脱硫酸性气及含硫污水汽提酸性气等，其产品是国标优等品工业硫磺。 二、装置组成及规模 硫磺回收（Ⅰ）设计生产能力为3000t/a，1987年8月开工，2001年4月扩能改造至1.0×104t/a；硫磺回收（Ⅱ）设计生产能力为5650t/a，1997年9月开工，2000年3月扩能至1.0×104t/a。 三、工艺流程特点 两套硫磺回收装置均采用常规克劳斯工艺，采用部分燃烧法，即将全部酸性气引入酸性气燃烧炉，按烃类完全燃烧和1/3硫化氢完全燃烧生成二氧化硫进行配风。过程气采用高温外掺合、二级转化、三级冷凝、三级捕集，最终硫回收率达到93%以上。尾气中硫化物及硫经尾气焚烧炉焚烧，70m烟囱排放。 第二节工艺原理及流程说明 一、工艺原理 常用制硫方法中根据酸性气浓度不同，分别采用直接氧化法、分流法和部分燃烧法。本装置采用的是部分燃烧法，即将全部酸性气引入燃烧炉，按烃类完全燃烧和1/3硫化氢完全燃烧生成二氧化硫进行配风。对于硫化氢来说，反应结果炉内约有65%的硫化氢转化为硫，余下35%的硫化氢中有1/3燃烧生成二氧化硫，2/3保持不变。炉内反应剩余的硫化氢、二氧化硫在转化器内催化剂作用下发生反应，进一步生成硫，其主要反应如下： 主要反应： 燃烧炉内：H2S+3/2O2=H2O+SO2+Q 2H2S+ SO2= 2H2O+3/2S2+Q H2S+CO2=COS+ H2O+Q 2H2S+CO2=CS2+2 H2O+Q 反应器内：2H2S+SO2=H2O+3/nSOn+Q COS+ H2O = H2S+CO2-Q CS2+ 2H2O=2H2S+CO2-Q 为获得最大转化率，必须严格控制转化后过程气中硫化氢与二氧化硫的摩尔比为2：1。 二、工艺流程说明
目录 第一章总论................................................................ 项目背景.............................................................. 硫磺性质及用途 ........................................................ 第二章工艺技术选择 ........................................................ 克劳斯工艺 ............................................................ 工艺.............................................................. 硫横回收工艺 .................................................... 超级克劳斯工艺 .................................................. 三级克劳斯工艺 ................................................ 尾气处理工艺 .......................................................... 碱洗尾气处理工艺 .................................................. 加氢还原吸收工艺 .................................................. 尾气焚烧部分 .......................................................... 液硫脱气.............................................................. 第三章超级克劳斯硫磺回收工艺 ........................................... 工艺方案.............................................................. 工艺技术特点 .......................................................... 工艺流程叙述 .......................................................... 制硫部分.......................................................... 催化反应段 ........................................................ 部分氧化反应段 .................................................... 碱洗尾气处理工艺 .................................................. 工艺流程图 ........................................................ 反应原理.............................................................. 制硫部分一、二级转化器内发生的反应: ............................... 尾气处理系统中 ................................................ 物料平衡..............................................................
中国石化股份有限公司广州分公司企业标准 ZSGZ-41-4200-05.24 2×7万吨/年硫磺回收联合装置 操作规程 2005-11-18发布 2005-12-8 实施 中国石化股份有限公司广州分公司发布
ZSGZ-BB-0501-05.03 工艺技术规程审批表
前言 根据中国石油化工股份有限公司广州分公司加工中东含硫原油及生产清洁燃料配套改造工程总体设计批复（石化股份计[2003]438号），拟建一套2×7万吨/年硫磺回收联合装置，其中包括一套90t/h的污水汽提氨精制、两套280t/h的溶剂再生、两套7万吨/年的硫磺回收装置。 2×7万吨/年硫磺回收联合装置由中国石化洛阳工程公司做基础设计，中国石化南京设计院做施工图设计，并总承包。其中的硫磺回收装置采用两级克劳斯加RAR尾气处理工艺，硫回收率达99.9％。针对装置部分人员为新接触，对该装置的生产缺乏操作经验的情况，为了使操作人员更好地掌握装置的工艺特点和生产操作，根据《中国石油化工总公司建设项目生产准备与试车规定》的要求，组织编写该《装置操作规程》。 该《装置操作规程》经公司有关部门和领导审批后，作为联合装置操作人员的培训教材、装置开停工和正常生产的指导性文件。 本规程中的部分内容涉及到有关专利商的技术专利，请予以保密，不得外传。 中国石油化工股份有限公司广州分公司 炼油二部 2005年11月18日
目录 前言 (1) 1装置概况 (17) 1.1概述 (17) 1.2装置工艺技术特点 (17) 1.2.1污水汽提（三）氨精制部分 (17) 1.2.2溶剂再生Ⅰ、Ⅱ部分 (18) 1.2.3硫磺回收Ⅰ、Ⅱ部分 (18) 2工艺原理及过程 (19) 2.1污水汽提（三）氨精制部分 (19) 2.1.1工艺原理 (19) 2.1.2工艺过程 (20) 2.2 溶剂再生部分 (21) 2.2.1工艺原理 (21) 2.2.2工艺过程 (21) 2.3 硫磺回收部分 (21) 2.3.1工艺原理 (21) 2.3.2工艺过程 (24) 3装置设计数据 (26) 3.1主要工艺指标 (26) 3.1.1污水汽提（三）氨精制部分 (26) 3.1.2溶剂再生部分 (27) 3.1.3硫磺回收部分 (27) 3.2主要技术经济指标 (28) 3.3主要动力指标 (31) 3.3.1水 (31) 3.3.2电 (31) 3.3.3蒸汽 (32) 3.3.4压缩空气、氮气和燃料气 (32) 3.4产品与中间产品质量指标 (32) 3.5主要原材料及辅助材料质量指标 (33) 3.5.1混合酸性水 (33) 3.5.2混合富溶剂 (33) 3.5.3混合酸性气 (33) 3.5.4氢气 (34) 3.5.5C LAUS催化剂（CT6－4B） (34) 3.5.6加氢催化剂（CT6－5B） (34) 3.5.7固体低温脱硫剂（JX-1） (35) 3.5.8磷酸三钠（N A3PO4） (35)
文件编号 MZYC-AS-ZY.013-2007(A/0) 受控状态受控 发放编号——————————————— 硫磺回收装置 操作手册 中国神华煤制油有限公司煤制油厂 二〇〇七年
操作手册编审表 编制： 车间审核： 车间主任： 汇审 消防气防队： 技术监督部： 机动部： 安全生产部： 审批：
目录 第1章装置正常开工方案 (1) 1.1开工准备及注意事项 (2) 1.2装置吹扫、贯通、气密 (2) 1.3系统的烘干 (10) 1.4催化剂及其填料填装 (13) 1.5装置投料步骤及关键操作 (15) 1.6装置正常开车步骤及其说明 (19) 1.7装置正常开工盲板表 (20) 第2章装置停工方案 (20) 2.1正常停工方案 (21) 2.2非正常停工方案（紧急停工方案） (28) 第3章事故处理预案 (29) 3.1事故处理的原则 (30) 3.2原料、燃料中断事故处理 (30) 3.3停水事故处理 (32) 3.4停电及晃电 (34) 3.5净化风中断 (36) 3.6其它 (37) 3.7DCS故障处理 (39) 3.8关键设备停运（风机） (40) 第4章装置冬季防冻凝方案 (40) 4.1伴热线流程及现场编号 (41) 4.2防冻凝方案 (41) 4.3相关物料及带水物料管线冬季防冻凝措施 (41) 4.4间断输送物料的管线防冻凝措施 (42) 第5章岗位操作法 (42) 5.1正常及异常操作法 (43) 5.2单体设备操作法 (54) 5.3高温掺合阀操作法 (63) 5.4制硫燃烧燃烧器的操作 (64) 附表一硫磺装置盲板一览表 (68) 附图―硫磺回收装置伴热流程图 (70)
硫磺回收催化剂及工艺技术 发表时间：2018-08-13T12:00:59.750Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：张治国 [导读] 摘要：综述了20世纪70年代以来中国石化硫磺回收催化剂及工艺技术方面的进步。 内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰市 025350 摘要：综述了20世纪70年代以来中国石化硫磺回收催化剂及工艺技术方面的进步。回顾了LS系列硫磺回收及尾气加氢催化剂的发展历程,介绍了催化剂主要性能及工业应用情况,同时对大型引进硫回收装置催化剂国产化进行了详述。本文提出了对新建大型催化剂及工艺技术。 关键词：硫磺回收；催化剂；工艺 随着我国煤、石油、天然气等工业的发展，各种硫磺回收装置在本世纪得到了非常快速的发展。当前硫磺回收工艺的主要目的就是提高硫磺的回收效率、减少污染的排放方面上，硫磺回收技术的发展方向也主要集中在催化剂的改进、富氧工艺H2S/SO2在线调节比例等方面，而Claus转化加尾气加氢的SCOT工艺是这其中较为具有代表性的。 一、催化剂的主要类型 1.1硫磺回收催化剂 硫磺回收催化剂按制备类型和功能可分为活性Al2O3型、助剂型、TiO2基抗硫酸盐化型、脱“漏氧”保护型、多功能型。 （1）氧化钛基硫磺回收催化剂。氧化钛基催化剂的优点是有机硫（CS2、COS）水解活性高，总硫回收率高，稳定性好，不易发生硫酸盐化中毒。缺点是制备成本较高，孔容、比表面积小，磨耗较大，抗结炭性能差。适用于过程气中有机硫含量较高的反应过程或者没有SCOT单元的硫磺回收装置，提高硫磺回收率，减少硫的排放。 （2）氧化钛改进型氧化铝硫磺回收催化剂。氧化钛改进型氧化铝催化剂的优点是相比氧化钛催化剂孔容、比表面积较大，有机硫水解性能得到一定程度的改善。缺点是结构稳定性差，抗氧能力不理想，易发生硫酸盐化中毒。适用于操作稳定的普通克劳斯反应，一般装填于保护剂的下部。 （3）活性Al2O3型硫磺回收催化剂。活性氧化铝催化剂的优点是初期活性好，压碎强度高，成本低，硫磺回收率高。缺点是易发生硫酸盐化中毒，结构稳定性差，活性下降速度快，CS2、COS等有机硫水解活性降低速度也较快。一般适用于操作稳定的普通克劳斯反应，装填于保护剂的下部。活性氧化铝基催化剂有机硫化合物的水解速度随着温度的升高而增加。使用性能良好的活性氧化铝基催化剂，在反应温度310～330℃内操作，就足以使CS2、COS的水解率达到95％～100％。 （4）硫磺回收催化剂保护剂。硫磺回收催化剂保护剂的优点是添加铁助剂，具有脱漏氧保护功能，保护下游氧化铝基催化剂，同时具有硫磺回收功能，其活性较氧化铝基催化剂略低。可部分装填，也可全床层装填。缺点是有机硫水解性能不理想，结构稳定性差，在超温和高温遇急冷水的工况下，易炸裂粉碎。一般装填于催化剂床层的顶部，脱除多余的氧气，保护下部的氧化铝催化剂，延长催化剂使用周期。 （5）多功能复合型硫磺回收催化剂。多功能复合型硫磺回收催化剂与氧化钛催化剂相比，强度高，磨耗低，孔容、比表面积大；与氧化铝催化剂相比，CS2、COS等有机硫水解活性高，结构稳定性好，耐硫酸盐化能力强。该催化剂还同时具有良好的克劳斯活性、有机硫水解活性和脱漏氧活性，更重要的是该催化剂具有良好的抗结炭性能，明显优于纯氧化铝和纯氧化钛催化剂；特别适用于含烃原料气，提高催化剂的抗结炭性能，从而延长催化剂的使用寿命，延长装置的运行周期，消除由于硫磺回收装置带来的瓶颈制约。 1.2 Claus尾气加氢催化剂 目前工业装置上使用的克劳斯尾气加氢催化剂主要有2种：①使用温度在280～320℃的常规Claus尾气加氢催化剂；②使用温度在220～240℃的低温Claus尾气加氢催化剂。 在传统的Claus+SCOT工艺中，加氢段使用的常规加氢催化剂以γ-Al2O3，为载体、Co、Mo为活性组分。催化剂床层操作温度高，加氢反应器的人口温度一般控制在280℃以上，装置能耗较高。为降低装置运行能耗，简化加氢段再热操作，减小加氢反应器下游段冷却器热负荷，采用低温Claus尾气加氢催化剂。 二、硫磺回收工艺技术 截止2012年，国内约有150余家企业近300套硫磺回收装置运行，其中中国石化59套，中国石油64套，其余为中海油、煤化工、化肥厂、发电厂、冶炼企业等。其中50kt/a以上的装置占总数的30％左右，主要集中在中国石化、中国石油和中化集团公司。通过对已引进的硫磺回收装置消化吸收，借鉴国外先进技术和有益经验，中国石化在硫磺回收装置工艺设计、单元设备改造、催化剂开发应用、分析控制、溶剂生产以及防腐节能等方面取得了显著的进步，并形成了具有自主知识产权的成套硫磺回收工艺技术，可以满足不同酸性气组成、不同工艺条件、不同排放标准和不同规模的硫磺回收装置的要求。 （1）ZHSR硫磺回收工艺。中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司开发的ZHSR硫磺回收工艺，Claus部分采用在线炉再热流程，尾气净化单元采用还原加热炉，不需依靠外供氢源。在尾气净化单元采用了两段吸收、两段再生技术，尾气净化炉通过扩展双比率交叉限位控制方案，使燃料气和空气在一定比例下实现轻度的不完全燃烧，使之既产生热量又产生还原性气体，并通过急冷塔后的H分析仪在线监测和控制尾气净化炉配风量。 （2）SSR硫磺回收工艺。SSR工艺技术是中国石化集团公司1998年度“十条龙”重大攻关项目之一，由山东某石化工程有限公司开发。SSR工艺的主要特点：①对原料酸性气的适应性强，该工艺已经广泛应用于石油化工企业和煤化工企业的硫回收装置，酸性气中H2S 摩尔分数在30％-97％；②不使用在线加热炉，避免了在线炉燃烧产生的惰性气体进入系统；过程气总量比有在线炉的同类工艺少5％～15％，工艺设备规格和工艺管道规格较小，在同等尾气净化度时，尾气污染物绝对排放量相对较少；③用外供氢作氢源，但对外供氢纯度要求不高，从而使该工艺对石油化工企业硫回收装置具有广泛的适应性。 （3）LS-DeGAS降低硫磺回收装置SO2排放成套专利技术。GB16297-1996（大气污染物综合排放标准》自1997年1月1日实施以来，对控制我国石油炼制工业污染物排放和推动技术进步发挥了重要作用。今后我国将执行新的环保标准，GB31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》规定硫磺回收装置烟气SO2排放质量浓度小于400mg/m3，特别地区排放小于200mg/m3。 现有硫磺回收工艺技术已不能满足以上苛刻的环保要求，中国石化齐鲁分公司研究院开发了具有自主知识产权的LS-DEGAS降低硫磺
前言 在石油和天然气加工过程中产生大量的H2S气体，为了保护环境和回收元素硫，工业上普遍采用克劳斯过程处理含有H2S的酸性气体，其反应方程式如下：’ H2S + 3/2 O2 = S02 + H2O （1） 2H2S + S02 = 3/X Sx +2H2O (2) 其中反应(1)和(2)是在高温反应炉中进行的，在催化反应区(低于538℃)除了发生反应(2)外，还进行下述有机硫化物的水解反应： CS2 + H2O = COS + H2S (3) COS + H20 = H2S + C02(4) 本文回顾了改良克劳斯硫磺回收工艺的发展历程，阐明了工艺方法的基本原理、影响因素及操作条件，进行了扼要的评述． 1、工艺的发展历程 1.1原始的克劳斯工艺 1883年英国化学家C，F·C1aus首先提出回收元素硫的专利技术，至今已有100多年历史。原始的克劳斯法是一个两步过程，其工艺流程示于图1，专门用于回收吕布兰(Leblanc)法生产碳酸钠时所消耗的硫。关于后者的反应过程列于下式： 2NaCl + H2S04 = Na2SO4 + 2HCl (5) Na2SO4 + 2C = Na2S + 2CO2 (6) Na2S + CaCO3 = Na2CO3 + CaS (7)
为了回收元素硫，第一步是把CO2导入由H20和CaS(碱性废料)组成的液浆中，按上述反应式得到H2S，然后在第二步将H2S和O2混合后，导入一个装有催化剂的容器，催化剂床层则预先以某种方式预热至所需要的温度，按←CaS(固)+ H2O (液)+C02(气)= CaC03(固)十H2S(气) (8) 反应式(9)进行反应。反应开始后，用控制反应物流的方法来保持固定的床层温度．显然此工艺只能在催化剂上以很低的空速进行反应。据报导， H2S + 1/2 O2 = 1/X Sx + H2O (9) 如果使用了水合物形式的铁或锰的氧化物，就不需要预热催化剂床层即可以开始反应，然而由于H2S和O2之间的反应是强烈的放热反应，而释放的热量又只靠辐射来发散，因此限制了克劳斯窑炉只能处理少量的H2S气
山东天宏新能源化工有限公司10000T/a硫磺回收装置操作规程
目录 第一章概述-------------------------------------------------（1）第二章工艺原理及流程----------------------------------（2）第一节工艺原理-------------------------------------------（2）第二节工艺流程叙述--------------------------------------（3）第三节主要控制方案--------------------------------------（4）第四节工艺指标--------------------------------------------（5）第五节主要生产控制分析---------------------------------（10）第六节岗位管辖范围与岗位任务综述------------------（10）第三章设备与仪表明细表-----------------------------------（11）第四章装置的开工--------------------------------------------（17）第五章装置的停工--------------------------------------------（23）第六章岗位操作法--------------------------------------------（26）第七章事故预案-----------------------------------------------（34）附：工艺流程图
硫回收率的计算方法 1、硫磺回收装置硫回收率的计算方法（采用氮平衡法） 根据回收尾气组成分析数据可以计算得到硫磺回收装置硫回收率数据。 硫磺回收装置硫回收率计算公式如下： ηs =()%1002)09.78(1''''''22222?????????????+++++-S COS CS SO S H N S H S N C C C C C C C Q Q R 式中： ηs —— 硫磺回收装置硫回收率 %，取小数点后两位 R —— 总空气/总酸气（流量比，干基/干基） C H2S —— 酸气中H 2S 含量 %（V ），（干基） C 'N2、C 'H2S 、C 'SO2、C 'CS2、C 'S 、C 'COS —— 分别为回收尾气中相应组份的含 量 %，（干基） （1）用酸气流量和空气流量计算R ： R= 式中： Q K ——总空气流量，m 3/h ，（湿基） Q S —— 酸气流量，m 3/h ，（湿基） Q N —— 保护氮气流量，m 3/h ，（干基） H K —— 空气中含水量，mol 分率 H S —— 酸气中含水量，mol 分率 H S = O W P P P + 式中： P W —— 酸气分离器温度下，酸气中水的分压 kPa P —— 酸气分离器的压力 kPa(g)
P O —— 大气压力 kPa H K =o d P P Φ? Φ=()d w d o w P t t P P -??--41067.6 式中： Φ—— 空气相对湿度，mol 分率 t d 、t w —— 空气的干球、湿球温度℃ P d 、P w —— 在空气干球、湿球温度下水的饱和蒸汽压力，kPa （2）用气体组成计算R ： 式中： C —— 酸气组成 C ’—— 尾气组成（干基） 下标分子式表示该组分，均以%（V ）表示 41.96=2×（20.95+0.03） 干空气组成为N 2：78.09%，Ar ：0.93%，O 2：20.95%，CO 2：0.03% 2、总硫回收率的计算方法（采用硫平衡法） 根据硫磺回收装置硫收率数据和烟囱尾气组成分析数据可计算得到总硫回收率数据。 总硫回收率计算公式如下： S H SO S H s s s S H s s s t W W C H Q C H Q 222294.05.0)1(349.1)1(349.1s ++--=ηηη 式中： ηs 、Q S 、H S 、C H2S ——同硫磺回收装置硫回收率计算 W SO2——烟囱尾气中SO 2排放量，kg/h W H2S ——烟囱尾气中H 2S 排放量， kg/h
目录： 问答题： 1.仪表风中断如何进行处理？ 如有动力风，先改入动力风，联系调度查明原因，尽快处理；仪表方面：风开阀改现场副线阀控制，风关阀改上下游阀控制。 2.硫磺回收装置循环水中断如何进行处理？ 如有新鲜水，将机泵冷却水改用新鲜水；停循环水，只对急冷塔有影响；若停水时间长，可将SCOT临时停工。 3.硫磺回收装置停电如何处理？ 装置一旦停电，所有机泵停止转动，反应炉和焚烧炉发生联锁自保，酸性气已改放火炬。必须采用如下措施：通知调度，将酸性气改至其他硫磺回收装置；停再生系统热源，酸性气停出装置；克劳斯系统用1.0MPa蒸汽保温；注意各反应器床层温度，若温度高，可用氮气吹扫至烟囱；及时联系有关部门，查明原因，如停电超过15min，则请示后按紧急停工处理。 4.如何处理DCS控制卡件损坏事故？ 立即联系仪表人员修理；在更换卡件时，如数据仅为显示点，则对生产无影响，岗位平稳操作即可；对于带控制回路的点，控制回路会自动切至手动进行控制，与外操联系，依据现场仪表或一次表
指示进行手动控制；对于输出锁位的控制阀，应联系外操将控制阀改副线操作。 5.克劳斯反应器超温时如何处理？ 克劳斯反应器超温时的原因主要是催化剂吸附的硫接触氧发生着火燃烧；降低配风量，调整硫化氢、二氧化硫的比例；反应器入口注氮气或蒸汽。 6.开车方案应包括哪些内容？ 1 开工组织机构； 2 开工的条件确认； 3 开工前的准备条件； 4 开 工的步骤及应注意的问题；5 开工过程中事故预防和处理；6 开工过程中安全分析及防范措施；7 附录，重要的参数和控制点、网络图。 7.停工方案应包括哪些内容？ 1 设备运行情况； 2 停工组织机构； 3 停工的条件确认； 4 停工前 的准备条件；5 停工的步骤及应注意的问题；6 停工后的隔绝措施； 7 停工过程中事故预防和处理；8 停工过程中安全分析及防范措 施；9 附录，重要的参数和控制点。 8.什么是设备检查？设备检查的目的是什么？ 1 设备检查是指对设备的运行状况、工作性质、磨损腐蚀程度等 方面进行检查和校验； 2 设备检查能够及时查明和消除设备隐患，针对发现的问题提出 解决的措施，有目的地做好维修前的准备工作，以缩短维修时间，提高维修质量。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6f1173413.html, 硫磺回收装置液硫系统堵塞原因与措施分析作者：苏洪涛 来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第04期 摘要：随着经济和社会的不断发展，我国的重工业也处在逐渐转型的阶段，转向绿色产 业的发展，减少对环境和空气的污染。其中，当属硫磺所产生的气体污染最为严重，针对硫磺的回收装置便在各重工业基地安装和使用。但是硫磺的回收装置液硫系统经常发生堵塞，致使回收不到位，给工厂带来了一定的困扰。本文就主要从硫磺回收装置的概要以及回收的必要性，形成堵塞的原因和问题，能够有效解决问题的措施等方面进行具体的阐述，给各大工厂安装硫磺回收装置以及解决此类问题提供必要的帮助和指导。关键词：硫磺回收装置；液硫系统；堵塞；措施 1 硫磺回收装置安装的必要性 硫磺回收主要是指将含硫化氢等有毒含硫气体中的硫化物转化为单质硫，从而达到变废为宝，保护环境的目的。硫磺回收装置就是在炼油的过程总把产生含有硫化氢的酸性气体采取合适的工艺方法进行回收硫磺。在大型煤化工企业中安装硫磺回收装置，能够有效的抑制硫磺散发于空气之中产生的危害，保护环境的同时，能够将单质硫积累起来，实现硫的再利用。与此同时，硫磺回收能够保证企业的各项生产机器不受硫磺的腐蚀，提高使用效率和寿命，保证各项产品的质量安全。硫磺回收装置的兴起，也能为相关的产业链带来经济效益，带动相关产业和零部件的发展，真正实现清洁生产。 2 硫磺回收装置液硫系统堵塞的问题及原因 硫磺回收装置是在一定的回收工艺的操作下才能完成的，液硫系统堵塞是在工艺完成的阶段出现的。在整个系统之中，某个位置出现问题，那么液硫系统整个就会运行不畅通，带来阻碍，就会造成液硫系统的堵塞，以下就是主要的问题以及问题产生的原因，主要有硫磺液硫漫过封槽，液硫球阀管线出现堵塞，硫磺曝气池内液硫固化等。 2.1 硫磺液硫漫过封槽 硫磺回收装置需要封槽来盛硫磺液，但是在多次使用的过程中，硫磺液封槽相连的列管由于硫磺液体固化的原因造成了堵塞，热和冷却的仪器在交替之中受到了损害，效果明显不如从前，回收装置内的酸碱度不平衡，酸度过高。在负荷和其他因素的影响下，就会造成消耗过多的空气但是硫磺回收率下降的效果，列管内径较短，硫磺液中含有较多的杂质粘附在列管内部，久而久之，杂质积少成多，堵塞了列管，造成了硫磺液硫漫过封槽，造成了腐蚀。 2.2 液硫球阀管线出现堵塞
《硫磺回收联合装置技术问答》 员工需重点掌握的章节目录清单第一章装置基础知识 1.8酸性水汽提单元的生产原理是什么？ 1.9污水汽提工艺概况及特点是什么？ 1.85气液两相达到平衡后是否能一直保持不变？为什么？ 1.86什么叫一次汽化？什么叫一次冷凝？ 1.87什么叫渐次汽化？什么叫渐次冷凝？ 1.91什么叫饱和蒸汽压？饱和蒸汽压的大小主要与什么因素有关？ 1.92什么叫“相”？ 1.93什么叫“相平衡”？ 1.94什么叫回流比？回流比的大小对塔的操作有何影响？ 1.99一个完整的精馏塔应具备什么特征？ 1.121精馏塔的操作中应掌握哪三个平衡？ 1.129什么是液相负荷？ 1.130什么是液面落差？ 1.131什么是清液高度？ 1.132什么叫冲塔、漏液和干板？ 1.138什么是内回流？ 1.139什么是回流热？ 1.140什么是气相回流？ 1.150水的特性有哪些？ 1.152什么是谁的pH值？ 1.172什么是传质过程？ 1.193装置的三大平衡是什么？ 1.194在循环水系统中水垢是如何形成的？ 1.195循环数系统中常见的水垢有哪几种？污垢有哪几种？ 1.197循环水水垢的控制方法有哪些？ 第二章装置基本操作知识 2.2 污水汽提操作知识 2.2.1污水汽提工艺如何分类 2.2.2酸性污水中氨氮存在的主要形式是什么？ 2.2.3随着气、液相负荷的变动操作上会出现哪些不正常的现象？ 2.2.5污水汽提塔的操作条件与设备用途有哪些？ 2.2.6污水汽提塔顶温度如何控制？ 2.2.7污水汽提塔塔底温度如何控制？ 2.2.8污水汽提塔塔顶压力如何控制？ 2.2.9污水汽提塔塔底液位如何控制？ 2.2.10污水汽提塔冲塔的现象、原因及处理方法是什么？
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析 (冶金工业规划研究院; Email:dengdpan@https://www.doczj.com/doc/6f1173413.html,) 潘登 摘要：简述了几种具有代表性的脱硫、脱氰工艺，分析了不同工艺特点。介绍 了常用的几种硫回收工艺，并总结了脱硫工艺组合硫回收工艺的原则和方法，为企业选择焦炉煤气净化工艺提供参考依据。 关键词：焦炉煤气，脱硫，硫回收，工艺分析 一．前言 炼焦煤在干馏过程中，煤中全硫的20～45%会转到荒煤气中，荒煤气中的硫 以有机硫和无机硫两种形态存在，有机硫主要有二硫化碳、噻吩、硫醇等，煤气 中95%以上的硫以H2S无机硫形态存在，由于荒煤气中的有机硫含量很少而且在煤气净化洗涤过程中大部分会被除去，因此焦炉煤气的脱硫主要是脱除煤气中的H2S，同时除去同为酸性的HCN。据生产统计焦炉炼焦生产的荒煤气中H2S 含量为2～15g/m3，HCN含量为1～2.5 g/m3。荒煤气中H2S在煤气处理和输送过程中，会腐蚀设备和管道危害生产安全，未经脱硫的煤气作为燃料燃烧时，会生成大量SO2，造成严重的大气污染，同时H2S含量较高的焦炉煤气用在冶炼，将严重影响钢材产品质量，制约高附加值优质钢材品种的开发。出于生产安全，环保要求及煤气有效利用方面考虑，那种五、六十年代老焦化厂采用荒煤气→冷凝鼓风工段→硫铵工段→粗苯工段的无脱硫工段老三段模式与绿色环保的现代生产理念相悖，这样焦炉煤气脱硫已经成为煤气净化不可或缺的重要组成部分。焦炉煤气脱硫，不但环保，而且还可以回收硫磺及硫酸等化学品，产生一定的经济效益。在淘汰落后产能以及清洁生产政策下，对煤气脱硫的要求是越来越高，《焦化行业准入条件》已明确要求焦炉煤气必须脱硫，脱硫后煤气作为工业或其它用时H2S含量应不超过250 mg/Nm3，若用作城市煤气，H2S含量应不超过20mg/Nm3。本文将对焦炉煤气常用脱硫工艺进行介绍，分析不同工艺的特点，同时对硫回收工艺作简要说明。 二．工艺概述 近年来，焦炉煤气脱硫技术经不断发展与完善已日益成熟和广泛应用，脱硫 产品以生产硫磺和硫酸工艺为主。煤气脱硫主要有干法脱硫和湿法脱硫两大类，
克劳斯硫磺回收技术的基本原理
前言 在石油和天然气加工过程中产生大量的H2S气体，为了保护环境和回收元素硫，工业上普遍采用克劳斯过程处理含有H2S的酸性气体，其反应方程式如下：’ H2S + 3/2 O2 = S02 + H2O （1） 2H2S + S02 = 3/X Sx +2H2O (2) 其中反应(1)和(2)是在高温反应炉中进行的，在催化反应区(低于538℃)除了发生反应(2)外，还进行下述有机硫化物的水解反应： CS2 + H2O = COS + H2S (3) COS + H20 = H2S + C02(4) 本文回顾了改良克劳斯硫磺回收工艺的发展历程，阐明了工艺方法的基本原理、影响因素及操作条件，进行了扼要的评述． 1、工艺的发展历程 1.1原始的克劳斯工艺 1883年英国化学家C，F·C1aus首先提出回收元素硫的专利技术，至今已有100多年历史。原始的克劳斯法是一个两步过程，其工艺流程示于图1，专门用于回收吕布兰(Leblanc)法生产碳酸钠时所消耗的硫。关于后者的反应过程列于下式： 2NaCl + H2S04 = Na2SO4 + 2HCl (5) Na2SO4 + 2C = Na2S + 2CO2 (6) Na2S + CaCO3 = Na2CO3 + CaS (7)
为了回收元素硫，第一步是把CO2导入由H20和CaS(碱性废料)组成的液浆中，按上述反应式得到H2S，然后在第二步将H2S和O2混合后，导入一个装有催化剂的容器，催化剂床层则预先以某种方式预热至所需要的温度，按←CaS(固)+ H2O (液)+C02(气)= CaC03(固)十H2S(气) (8) 反应式(9)进行反应。反应开始后，用控制反应物流的方法来保持固定的床层温度．显然此工艺只能在催化剂上以很低的空速进行反应。据报导，H2S + 1/2 O2 = 1/X Sx + H2O (9) 如果使用了水合物形式的铁或锰的氧化物，就不需要预热催化剂床层即可以开始反应，然而由于H2S和O2之间的反应是强烈的放热反应，而释放
一、装置规模 装置建成后为连续生产，年开工按8000小时计。硫磺回收单元设计规模为年回收硫磺4t/a，操作弹性：60～110％；胺液再生单元设计规模为140t/h,操作弹性：60～2×10 110％。 1、硫磺回收装置原料为再生酸性气和含氨酸性气，其中再生酸性气来自本装置胺液再生单 元；含氨酸性气来自酸性气汽提装置，其中再生酸性气组成见表2-1；酸性水汽提含氨酸性气组成见表2-2。 表2-1 再生酸性气组成 表2-2 含氨酸性气组成 表2-4 排放尾气组成
尾气处理部分物料平衡表 MDEA（甲基二乙醇胺）
一、流程简述 1、制硫部分 自胺液再生装置来酸性气经酸性气缓冲罐（D-2411）脱液，自酸性水汽提装置来的含氨酸性气经含氨酸性气分液罐（D-2410）脱液后，混合进入制硫燃烧炉（F-2411）进行高温转化反应，根据制硫反应需要氧量，严格控制进炉空气量，在炉内酸性气中的烃类等有机物全部分解，约65％（V）的H2S进行高温克劳斯反应转化为硫，余下的H2S中有 1/3转化为SO2，燃烧时所需空气由制硫炉鼓风机（K-2411/1、2）供给。自F-2411排出的高温过程气一小部分通过高温掺合阀（TV-4110）调节一级转化器（R-2411）的入口温度，其余部分进入制硫余热锅炉（ER-2411）冷却至约350℃，制硫余热锅炉壳程发生1.1MPa饱和蒸汽回收余热。从制硫余热锅炉出来的过程气进入一级冷凝冷却器（E-2411），过程气被冷却至160℃，一、二、三级冷凝冷却器壳程发生0.4MPa低压蒸汽，在E-2411管程出口，冷凝下来的液体硫磺与过程气分离，自底部进入硫封罐（D-2413）,顶部出来的过程气经过高温掺合阀调节至277℃进入一级转化器（R-2411），在催化剂的作用下进行反应，过程气中的H2S和SO2进一步转化为元素硫。反应后的气体先进过程气换热器（E-2414）管程回收部分余热，温度降至270℃，再进入二级冷凝冷却器（E-2412）被冷却至160℃，E-2412冷凝下来的液体硫磺，在管程出口与过程气分离，自底部流出进入硫封罐（D-2413）,顶部出来的过程气再经过程气换热器（E-2414）壳程加热至230℃进入二级转化器（R-2412）,在催化剂的作用下继续进行反应，使过程气中剩余的H2S和SO2进一步发生催化转化，反应后的气体进入三级冷凝冷却器（E-2413）,过程气温度自253℃被冷却至160℃，在E-2413管程出口，被冷凝下来的液体硫磺与过程气分离自底部流出进入硫封罐（D-2413），顶部出来的制硫尾气进入制硫尾气分液罐（D-2412）分出携带的液硫后至尾气处理部分。汇入硫封罐的液硫自流进入液硫池（T-2411），在NH3气的作用下，液硫中的有毒气体被分出，送至尾气焚烧炉焚烧。脱气后的液硫用液硫提升泵（P-2412/1、2）送至液硫成型部分，进行造粒成型包装，或进入液硫储罐（D-2419）液硫装车出厂。 2尾气处理部分 尾气至D-2412顶部出来，进入尾气加热器（E-2421）,与蒸汽过热器（E-2423）出口的高温烟气换热，温度升到300℃，混氢后进入加氢反应器（R-2421）,在加氢催化剂的作用下进行加氢、水解反应，使尾气中的SO2、S2、COS、CS2还原、水解为H2S。反应后的高温气体进入蒸汽发生器（E-2422）后在进入尾气急冷塔（C-2421）下部，与急冷水逆流接触、水洗冷却至40℃。尾气急冷塔使用的急冷水，用急冷水循环泵（P-2421/1,2）自C-2421底部抽出，经急冷水冷却器（E-2424）冷却至40℃后返C-2421循环使用，为了防止设备腐蚀，需在急冷水中注入NH3，以调节其PH值保持在7～8。急冷降温后的尾气自急冷塔顶出来进入尾气吸收塔（C-2422）。自胺液再生系统来的MDEA贫胺液（30％的MDEA液）进入尾气吸收塔（C-2422）上部，与尾气急冷塔来的尾气逆流接触，尾气中的H2S被吸收。吸收H2S后的MDEA富液，经富液泵（P-2422/1,2）送返胺液再生系统进行再生。自吸收塔顶出来的净化尾气（总硫≤300ppm）进入尾气焚烧炉（F-2421）,在600℃左右高温下，将净化尾气中残留的硫化物焚烧生成SO2，焚烧后的高温烟气进入蒸汽过热器（E-2423）中回收余热，使来自制硫余热锅炉（ER-2411）的1.1MPa蒸汽过热至250℃，出口烟气温度降至约520℃，再进入尾气加热器（E-2421）加热制硫尾气，出口烟气温度降至378℃，掺入冷空气使温度降至360℃以下，由烟囱（S-2421）排入大气。