克劳斯制硫工艺简介
酸性气工业制硫通常分为制硫炉内高温热反应和转化器内低温催化反应两部分。
1、高温热反应
酸性气在制硫炉内高温条件下,部分先被O2 氧化成SO2 ,其余的再与SO2 反应生成元素硫,主要进行的反应如下:
H2S +3/2O2 =SO2 + H2O + 519. 2 kJ (1)
2H2S + SO2=3/2S2 + 2H2O - 42. 1 kJ (2)
高温条件下这两个反应的速度很快,一般可在1 s 内完成,H2S 转化率可达60 %～70 %。
2、低温催化反应
低温催化反应是在转化器内的催化剂床层上进行,反应式如下:
2H2S + SO2=3/xSx + 2H2O + 93 kJ (3)
由于该过程为放热反应,从理论上讲,反应温度越低,转化率越高。但是,反应温度低于硫露点时,会有大量液硫沉积在催化剂表面,使其失去活性,为此催化反应温度一般控制在170～350 ℃。随着制硫技术水平的提高,催化反应也可在硫露点以下进行,如CBA法和MCRC 法等。高温热反应和一级催化反应的硫回收率一般在75 %～90 % ,为了提高硫回收率,工业上常采用增加转化器数量、转化器之间设置冷凝器分离液硫,以及逐级降低催化反应温度等措施。
1. 2 硫的特性
元素硫有其特殊的复杂性,如液态和气态中的硫都是不同硫组分的混合物。液态硫是S8 环状和Sn 链状聚合物的混合物, n 值可以达到相当大。硫蒸气是由S1至S8 八种组分组成,温度高于700 K时气体中主要是S2 ,700 K以下时则以S6 、S8 为主[1 ] 。在工程上以S2 、S6 、S8 三种组分的含量来描述硫已能满足设计精度要求。各种硫组分间转化的反应热较大,见化学方程式(4) ～(6) 。
3S2 S6 + 272. 2 kJ (4)
4S2 S8 + 404. 4 kJ (5)
4S6 3S8 + 124. 5 kJ (6)
劳斯工艺很多，建议先看看这方面的资料。
克劳斯工艺发明伊始就成为硫磺回收工业的标准工艺流程。但是，由于酸性气的组成变化比较复杂，限制了克劳斯工艺的效能，因此有必要根据酸性气组成的不同开发不同的处理工艺，并针对某些特定的工艺条件来开发最优化的系统。
(1)改良二级克劳斯工艺
在基础二级克劳斯工艺基础上，将废热锅炉的出口温度从449℃降至371℃，并且添加一个硫冷凝器，用以回收燃烧炉中生成的全部元素硫。
第一反应器床层出口温度从386℃降为343℃。这个较低温度促进了克劳斯转化率的提高，并且确保了在燃烧炉中生成的COS和CS2的完全水解。同样，通过控制第二预热器的温度，维持第二反应器的出口温度在硫的露点温度以上30℃来操作。床层的操作温度离硫的露点越近，平衡转化率就越高。
通过控制燃烧炉入口空气风机的流速，可以将H2S∶SO2的比例由1.2∶1变为2∶1，以优化装置的性能，将硫回收率从91.8％提高到96.1％，与设计数据相比提高了4.3个百分点。
(2)标准的三级克劳斯工艺
在第二克劳斯反应器后添加第三反应器，构成三级克劳斯装置。典型的以富酸性气为原料的
三级克劳斯装置的硫回收率为96%～97.5%。
第一反应器在343℃下操作，以便保证COS和CS2的完全分解。后续床层在硫的露点以上30℃操作，以获得最高的硫回收率。通过添加第三反应器，使得二级克劳斯装置的总硫转化率提高了1.9%。
(3)二级克劳斯＋直接氧化工艺
原来的三级克劳斯的第三反应器，被直接氧化工艺(如超级克劳斯工艺)的氧化反应器所取代。直接氧化工艺是采用一种特殊的催化剂，将Ｈ2Ｓ直接转化为元素硫，典型的工艺有超级克劳斯super-99和super-99.5两种。数字“99”和“99.5”表示当最后一级反应器装填超级克劳斯催化剂后，能够达到的总硫回收率。要达到99%的总硫回收率，第二克劳斯反应器的出口尾气，直接进入装有直接氧化催化剂的反应器；要达到99.5%的总硫回收率，在直接氧化反应器的上游，还要增加一个加氢反应器，在进入直接氧化反应器前，将所有的残余硫化物全部转化为Ｈ2Ｓ，由此可获得更高的总硫回收率。
直接氧化反应的工艺操作不同于传统的克劳斯工艺，与维持Ｈ2Ｓ∶ＳＯ2为２∶１不同，该工艺要求在Ｈ2Ｓ过量的条件下运行。除Ｈ2Ｓ外的其他硫物种没有反应，直接穿过了催化剂床层。因此，非Ｈ2Ｓ物种的预还原可以使直接氧化反应器的转化率更高，使装置获得更高的总硫回收率。通过使用直接氧化反应器代替第三反应器，可以使总硫回收率提高到98.8%。
(4) 干法低温Claus工艺
在低于硫露点的条件下，在固体催化剂上H2S 、SO2继续发生Claus反应，由于温度比较低，气硫凝结后，有利于平衡向着生成硫的一方移动，显著增大了硫磺回收率，一般两级Claus加上、这类尾气处理，总硫回收率可以达到99%以上。由于温度比较低，因而COS、CS2等有机硫化物在尾气中无法转化分解，同时该方法对制硫部分H2S/ SO2的比例要求严格。干法低温Claus工艺。该工艺需要多个反应器，因为催化剂需要周期性的再生，以除去吸附的元素硫。当其中的某一个反应器处于反应阶段时，其余的反应器处于再生阶段。从第三冷凝器出来的气体不需要预热而直接进入冷床。因此，生成的元素硫直接冷凝在催化剂上。与传统的克劳斯装置的操作模式相似，H2S∶SO2的比例必须控制在２∶１。
（5）还原吸收工艺
在加氢催化剂作用下，Claus尾气中的硫化物和氢气发生以下反应，反应方程式如式1、式2所示。
SO2+3H2=H2S+2H2O ⑴
S8+8H2=8H2S ⑵
在加氢反应器内同时还发生COS、CS2的水解反应，反应方程式如式3、式4所示。
COS+H2O→H2S+CO2⑶
CS2+2H2O→2H2S+CO2⑷
在吸收塔内发生H2S的吸收反应，反应方程式如式5所示。
H2S+CH3－N－(CH2－CH2OH)2=CH3－NH－(CH2－CH2OH)2?HS⑸
含一定量H2S和SO2的Claus尾气经在线加热炉加热后，进入加氢反应器，在特定催化剂的作用下，进行加氢反应，把SO2及其它硫化物转化成H2S，高温反应气体经过冷却后送入吸收塔，在吸收塔内H2S被MDEA吸收固定下来，经净化后的尾气含有残余的H2S，经尾气焚烧炉焚烧后，由烟囱排放到大气中。吸收了H2S的富胺液经再生塔再生放出H2S，H2S返回Claus装置。
主要的克劳斯生产厂家
（1）林德（Linde）公司开发的Clinsulf法可以处理低H2S含量的酸性气体，H2S含量小于
15%，最低可达3～7%（V ol%），此工艺目前有多套工业化装置。
（2）鲁奇（Lurgi）的Sulfree工艺在世界范围内已有多套工业化装置，我国也引进了多套。该工艺与传统的克劳斯工艺接近，对原料气中H2S浓度有要求（>25%）如果原料气硫含量偏低，整个装置出现低负荷运转，当低负荷于25%时，Sulfree装置便不能正常运行，因而总硫回收率受到影响。
（3）加拿大Delta公司的MCRC硫回收工艺是一种亚露点Claus转化，即改变了常规Claus 反应的平衡条件，在低于硫的露点下操作，三级MCRC转化，硫回收率可达99%，它不仅是一种硫回收方法，也是较好的尾气净化方法；
（4）荷兰荷丰公司开发的超级克劳斯硫回收工艺，一改以往单纯增加转化级数来提高H2S 的方法，在两级普通克劳斯转化之后，第三级改用选择性氧化催化剂，将H2S直接氧化成元素硫，总回收率达99%以上，在国内外已有多套工业装置。
（5）在众多还原吸收工艺中，以SCOT工艺投产最早，应用最广泛，其它还原吸收法工艺都是在SCOT工艺的基础上改造而成，这里以SCOT为主进行介绍。
荷兰壳牌石油公司开发成功的SCOT（Shell Claus Off-gas Treating）工艺于1973年实现工业化，目前世界范围内采用SCOT法进行Claus尾气处理的装置已经超过170套，对炼油厂或天然气加工处理厂来说，SCOT装置具有运转可靠、操作灵活、操作弹性大、硫磺回收率高（99.9%左右）的特点，在尾气处理装置中得到了广泛的应用，成为众多尾气处理工艺中应用最广泛的一种，随着含硫原油加工量的增加以及环保要求的日益严格，SCOT工艺仍具有广阔的发展前景。
3.2主要工艺特点
3.2.1装置采用二级常规克劳斯工艺，直流法硫回收净化工艺，保证装置有稳定的较高的硫回收率。
3.2.2采用饱和或过热蒸汽加热，控制反应床层入口温度，操作简单，利于开工升温，床层除硫，为催化剂床层具有较高活性提供保障。
3.2.3在末级硫冷凝器出口H2S/SO2比值分析仪，并实现闭环控制。根据二级克劳斯尾气中H2S/SO2的比例值，调节空气/酸性气控制回路中的空气量，使空气中的H2S/SO2达到4比1，以保证有较高的硫磺回收率。
3.2.4 反应炉采用进口高强度专用烧嘴，同时使装置具有较大的操作弹性。
3.2.5地下液硫储槽，内贴防酸耐热磁砖，内置蒸汽加热盘管，外置保温性能和抗腐蚀性能良好的保温层，减少散热损失保证长周期运行
3.2.6液硫脱气采用国外MAG专利的脱气设施，操作控制简单，可将溶解在硫中的微量H2S 脱至10ppm以下。
3.2.7 反应炉配备性能可靠的点火器、火焰检测仪，并采用光学温度计测量反应炉温度，保证测温的准确性。
3.2.8对反应炉采用联锁保护，对炉温、炉压、酸气分液罐、废锅液面等重要参数采取多点测量，三取二进联锁等措施，极大地提高仪表的可靠性，保证了装置的安全运行。
3.3主要进料条件
3.3.1酸性气进料操作条件
温度：30～55℃压力：70～85KPa（表压）
流率：9000～30000Nm3/h
3.3.2进料酸气主要组成：
组分（V）%
正常工况最大工况
C1 0.22 0.21
CO2 34.43 32.28
H2S 58.39 60.52
COS 0.01 0.007
H2O 6.95 6.97
CH4S 0.004 0.004
总流率（kmol/h）1331.98 1660.77
3.3.3装置收率
装置回收硫磺：23.75 t/h（根据原料气气质而定）；收率为：93-95%
工厂收率：99.8%
3.3.4物料平衡
物料名称重量百分数% 千克/小时吨/天吨/年
入方酸性气47.99 48411 1161.864 387288 燃烧空气50.45 50887 1221.288 407096
液硫池脱气空气 0.84 849 20.376 6792
脱气蒸汽0.72 726 17.424 5808
合计100 100873 2420.952 806984
出方硫磺产品23.75 23592 566.208 188736 烟道气76.25 75730 1817.52 605840
合计100 99322 2383.728 794576
3.4工艺流程及原理
3.4.1工艺流程简述
来自天然气脱硫单元的酸性气首先进入酸气分液罐(111-D-301)分液，以避免可能携带的凝液进入反应炉燃烧器(111-F-301), 对单元操作及下游设备造成影响。分离出的酸性凝液经酸气分液罐底泵（111-P-302）送往酸性水汽提单元。
燃烧空气供给系统
Claus风机(111-K-301A/B)同时为反应炉燃烧器(111-F-301)及加氢进料燃烧器(111-F-401)提供燃烧所需的空气，而尾气焚烧炉所需的燃烧空气由位于焚烧炉附近的焚烧炉风机（111-K-401A/B）提供。
进入反应炉燃烧器的空气量应刚好可以将原料气中的烃类完全氧化，同时满足装置尾气中H2S/S02比率为4:1所要求的部分H2S燃烧所需的空气量。
燃烧反应部分
燃烧反应部分的设备包括反应炉燃烧器（111-F-301）、反应炉(111-F-302),余热锅炉(111-E-301/302)及第一级硫冷凝器(111-E-303)。燃烧反应部分中最重要的参数为反应温度、反应物的混合程度及停留时间，适当提高这三个参数可以使燃烧反应得到更为理想的产物。燃烧反应温度约为1070℃。
在燃烧器及反应炉中发生的主要化学反应为：
H2S ＋（3/2）O2 SO2 ＋H20 （1 ）
2H2S ＋S02 （3/X）SX ＋2H20 ( 2 )
在反应炉中燃烧反应能够得到充足的反应时间，同时还能有效地破坏酸性气中携带的杂质。燃烧产生的高温过程气进入与反应炉直接相连的余热锅炉，在锅炉中通过产生3.5Mpag等级的饱和蒸汽来回收余热并将过程气冷却到约281℃。冷却后的过程气进入第一级硫冷凝器，被进一步冷却至172℃并凝出液硫，同时发生0.4MPa等级的饱和蒸汽，冷凝出的液硫
重力自流至一级硫封罐(111-S-302),然后自流至液硫池（111-S-301）。
催化反应部分
自第一级硫冷凝器出来的过程气进入第一级反应进料加热器(111-E-304), 经3.5MPag等级高压蒸汽加热到213℃后进入一级转化器(111-R-301),在反应器内过程气与催化剂接触，继续发生反应(2)直至达到平衡，反应中生成的硫在过程气进入第二级硫冷凝器（111-E-305)后冷凝出来，自流经二级硫封罐(111-S-303)后进入液硫池。
过程气在第二级催化反应部分经过的流程与第一级催化反应部分相同，在第二级反应进料加热器(111-E-306)中被加热至211℃后进入二级转化器(111-R-302).在二级转化器内过程气与催化剂接触，进一步发生反应（2)直至达到平衡。反应后的过程气进入末级硫冷凝器(111-E- 307),冷凝下来的液硫经三级硫封罐（111-S-304）后进入液硫池，出末级硫冷凝器的尾气进入尾气处理单元。
液硫池及液硫脱气部分
来自各级硫冷凝器的液硫重力自流至液硫池(111-S-301), 在液硫池中通过Black &V eatch的专利MAG○R脱气工艺可将液硫中的H2S脱除至10ppm（w）以下。MAG○R液硫脱气工艺不需采用任何化学添加剂，其工艺原理为：液硫在液硫池的不同分区中循环流动，并通过一、二级喷射器（111-EJ-302/303）进行机械搅动，溶解在液硫中的H2S释放到气相中并由抽空器（111-EJ-301A/B）送入尾气焚烧炉，以保持气相中的H2S浓度在爆炸极限以下。
来自各级硫冷凝器的液硫一般含有250-300ppm（w）的H2S,取决于不同的操作条件，操作温度较高的第一级硫冷凝器中冷凝的液硫中H2S含量高于操作温度较低的末级硫冷凝器中冷凝的液硫。H2S在液硫中除物理溶解以外，还以多硫化氢（H2SX）形态存在。H2SX 是由H2S与硫磺发生平衡反应生成的一种弱键多硫化物：
H2S ＋（x-1）S H2SX
由于温度升高可促使该反应向右进行，因此在第一级硫冷凝器中冷凝的液硫中H2S 含量要高于下游的其它硫冷凝器。
脱气后的液硫自液硫池脱气区溢流至存储区，一部分脱气液硫经液硫池泵(111-P-301A/B)升压后进入硫磺冷却器，冷却至138℃后再循环回脱气区。脱气后的产品液硫用液硫产品泵(111-P-303A/B)送至液硫成型单元生产粒状固体硫磺，或送至液硫罐区。
锅炉给水及蒸汽系统
自装置外来的高压脱氧水，经锅炉给水预热器E-308加热，再经末级硫冷器E-307和液硫冷却器E-309升温后，作为废热锅炉汽包D-302的给水。废锅产生的中压蒸汽小部分作为再热器E-304、E-306热源，其余的送尾气部分过热后进中压蒸汽管网。自装置外来的低压脱氧水送至各硫冷凝器（E- 303，E-305），产生低压蒸汽直接进低压蒸汽管网。
3.4.2工艺原理
克劳斯法硫回收包括酸性气运行方案（正常操作）和燃料气运行方案（升温操作）两种操作情况，其反应原理如下：
3.4.2.1酸性气运行方案（正常操作）
酸性气运行方案为装置正常运行操作，酸性气进料与适当的空气配比后进入反应炉（温度稳定后不需要燃料气助燃），以H2S与氧不完全燃烧（H2S/SO2比率为4）为基础，目的是为了使克劳斯尾气中H2S/SO2之比达到4:1，使H2S最大限度的转化为硫磺。此方案包括四个不同的转化阶段，即：
1、克劳斯热转化
酸性气在反应炉前端的燃烧器中发生的燃烧反应，所有的可燃成分按以下反应燃烧。
CH4 + 1.5 O2 →CO + 2H2O + 5538 kcal/Nm3
C2H6 + 2.5 O2 →2CO + 3 H2O + 9190 kcal/Nm3
H2 + 0.5 O2 →H2O + 2578 kcal/Nm3
所有的反应几乎完全向右侧进行，也有少量烃类被完全燃烧成H20和CO2。与反应炉相关的H2S的克劳斯反应如下：
H2S → H2 + 0.5S2 －905 kcal/Nm3 ①
H2S + 1.5 O2 →H2O + SO2 + 5531 kcal/Nm3 ②
H2S + 0.5 O2 → H2O + 0.5 S2 + 1674 kcal/Nm3 ③
分解反应①中的H2S耗量占进料酸性气H2S含量的约6％。热转化反应③进行的程度，主要由进料酸性气中H2S浓度和部分H2S燃烧所能达到的火焰温度决定，热转化反应也受到热反应器内气体停留时间的影响。此外，热反应段还有形成COS和CS2的副反应，COS和CS2的生成同酸性气中所含的CO2浓度和烃类有关。
2、克劳斯催化转化
克劳斯催化反应是个平衡反应，低温利于该反应的发生，在氧化铝催化剂作用下此阶段分两步完成，首先在最佳的反应器入口温度下进行H2S和SO2的转化，转化完成后生成的硫再进行冷凝和分离。主要反应如下：
2H2S + SO2 → 2H2O + 3/8 S8 + 557 kcal/Nm3
S8(气) → 4 S2 (气) + 4327 kcal/Nm3
3S8(气) → 4 S6(气) + 444 kcal/Nm3
气态硫的平衡反应同燃烧相、催化转化相和工艺气冷却相有关。
在第一级克劳斯反应器内还会发生COS和CS2水解生成H2S的副反应，这一反应需要在较高的温度下进行，能影响到总的H2S转化深度，反应如下：
COS + H2O → H2S + CO2
CS2 + 2H2O → 2H2S + CO2
3、产品硫液化
热转化阶段和催化转化阶段产生的硫磺在硫冷凝器内液化，主要反应如下： S8(气) → 8 S1 (液) + 1117 kcal/Nm3
S6(气) → 6 S1 (液) + 1171 kcal/Nm3
S2(气) → 2 S1 (液) + 1372 kcal/Nm3
4、液硫脱气
硫磺回收装置产生的硫含有可溶性的H2S和H2Sx（多硫化氢），液体硫中含有的H2S会造成硫磺成型厂房和液硫罐区H2S浓度超标。
因此，要使液态硫磺脱气并把H2S含量降低到安全程度（10mg/l以内）。液体硫在液硫专用脱气设施循环脱气，加剧多硫化物发生以下转化反应，可以达到液硫脱气的目的。
H2Sx → H2S + S (X-1)
3.4.2.2 燃料气运行方案
1 、克劳斯部分
在进行酸性气方案操作前将克劳斯部分由冷加热，或在酸性气操作之后将克劳斯部分的积硫吹扫掉，都要进行燃料气操作。在这种操作方式期间，要将火焰温度保持低于反应炉衬里材料的最高温度，利用急冷蒸汽将火焰温度调节到1250℃左右（不得高于1300℃），急冷蒸汽被喷入燃烧器，进入酸性气喷头。
当装置中有少量硫存在时（硫一般在酸性气操作中出现在克劳斯反应器的催化剂床层上），要按化学计量进行燃料气的燃烧，如果过量氧气情况下燃烧燃料气，烟气中所含有的游离氧会与装置中所含有的硫起反应，而无法控制局部温度和SO2与SO3的生成。
反应过程如下：
S + O2 → 2SO2 + 3165 kcal/Nm3
如果燃料气燃烧时氧气严重不足，燃料气中所含的烃就不能完全被燃烧，会形成一些碳。碳会在克劳斯反应器的催化剂床层上被吸附，使催化剂受到污染、活性降低，硫磺质量变差、转化率下降。当操作中O2不足不超过5％，燃料气中所含甲烷的一部分会按以下方程式参与反应：
CH4 + 1.5 O2→ CO2 + 2H2O + 5538 kcal/Nm3
如果缺氧很多，甲烷会按以下反应参与燃烧：
CH4 + O2→ C + 2H2O + 4630 kcal/Nm3
在同样方式中烃类的反应比CH4更为剧烈，化学计量燃烧的定义是将燃料气中所含的全部烃都燃烧转变为H2O和CO2，烟气中很少发生氧过量/不足（O2 0.4%以下，CO 0.4%以下）问题。燃料气在化学计量条件下燃烧过程中，燃烧时绝对火焰温度高于1200℃，必须用急冷蒸汽来调节火焰温度，通过主燃烧器的酸性气喷头喷入急冷蒸汽。
燃料气组分发生的燃烧反应如下：
H2 + 0.5 O2 → H2O + 2578 kcal/Nm3
CH4 + 2 O2→ CO2 + 2 H2O + 8560 kcal/Nm3
C2H6 + 3.5 O2 → 2 CO2 + 3 H2O + 15225 kcal/Nm3
C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O + 14170 kcal/Nm3
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O + 21800 kcal/Nm3
C3H6 + 4.5 O2 → 3 CO2 + 3 H2O + 20600 kcal/Nm3
C4H10 + 6.5 → 4 CO2 + 5 H2O + 28350 kcal/Nm3
Modeling and Simulation 建模与仿真, 2015, 4(3), 80-86 Published Online August 2015 in Hans. https://www.doczj.com/doc/c917484005.html,/journal/mos https://www.doczj.com/doc/c917484005.html,/10.12677/mos.2015.43010 Dynamic Simulation of the Super Claus Sulfur Recovery System Wenfeng Ge, Jiang Wei, Xiaoqing Zheng, Song Zheng, Ming Ge Automatization College, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou Zhejiang Email: wenfengge@https://www.doczj.com/doc/c917484005.html, Received: Jul. 29th, 2015; accepted: Aug. 14th, 2015; published: Aug. 20th, 2015 Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/c917484005.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Coal chemical, oil refining industry and natural gas industry provided the main sulfur production in China. China is a country with coal as the main energy source, high sulfur coal is used for many factory productions and needs to recover sulfur from sulfur containing medium such as high sul-fur gas which is produced from desulfurization unit, generally in the form of simple substance sulfur as the final product. This paper from the sulfur recovery unit process principle and equip-ment principle starting, the general chemical process dynamic modeling software, OmniSim, is adopted to establish a set of dynamic mathematics of the super Claus sulfur recovery unit, which is treated with sulfuric acid gas in coal chemical industry. According to the actual operating condi-tion data, the reaction kinetic parameters of the sulfur recovery reaction device were corrected. The results show that the model of the main burner is successfully modeled by the Gibbs free energy minimization, and the average relative error of the simulation results and the actual oper-ating conditions is about 5%, which can meet the industrial application. According to this, this pa-per provides a scheme of dynamic model of sulfur recovery system using chemical process dy-namic modeling software. Based on the dynamic model, the dynamic response of the production operation and the test of the automatic control scheme can be simulated. Keywords Dynamic, Simulation, Modeling, Super Claus, Sulfur Recovery 超级克劳斯硫磺回收系统动态模拟仿真 葛文锋，魏江，郑小青，郑松，葛铭 杭州电子科技大学自动化学院，浙江杭州
克劳斯硫磺回收主要设备及操作条件(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0542
克劳斯硫磺回收主要设备及操作条件(标 准版) 现以直流法为例，这类硫磺回收装置的主要设备有反应炉、余热锅炉、转化器、硫冷凝器和再热器等，其作用和特点如下。 1.反应炉 反应炉又称燃烧炉，是克劳斯装置中最重要的设备。反应炉的主要作用是：①使原料气中1/3体积的H2 S氧化为SO2 ；②使原料气中烃类、硫醇氧化为CO2 等惰性组分。 燃烧在还原状态下进行，压力为20～100kPa，其值主要取决于催化转化器级数和是否在下游需要尾气处理装置。 反应炉既可是外置式(与余热锅炉分开设置)，也可是内置式(与
余热锅炉组合为一体)。在正常炉温(980～1370℃)时，外置式需用耐火材料衬里来保护金属表面，而内置式则因钢质火管外围有低温介质不需耐火材料。对于规模超过30t/d硫磺回收装置，外置式反应炉更为经济。 无论从热力学和动力学角度来讲，较高的温度有利于提高转化率，但受反应炉内耐火材料的限制。当原料气组成一定及确定了合适的风气比后，炉膛温度应是一个定值，并无多少调节余地。 反应炉内温度和原料气中H2 S含量密切有关，当H2 S含量小于30%时就需采用分流法、硫循环法和直接氧化法等才能保持火焰稳定。但是，由于这些方法的酸气有部分或全部烃类不经燃烧而直接进入一级转化器，将导致重烃裂解生成炭沉积物，使催化剂失活和堵塞设备。因此，在保持燃烧稳定的同时，可以采用预热酸气和空气的方法来避免。蒸汽、热油、热气加热的换热器以及直接燃烧加热器等预热方式均可使用。酸气和空气通常加热到230～260℃。其他提高火焰稳定性的方法包括使用高强度燃烧器，
克劳斯硫回收工艺事故整理 1．硫磺开工烧坏人孔 1999年8月15日16：30，某炼油厂硫磺回收装置操作员在巡检时发现炉人孔烧坏。 事故经过： 1999年7月10日，硫磺回收装置按计划点炉开工，7月10日点焚烧炉F-202，11日23：25时点燃烧炉F-101，14日点尾气炉F-201，转化器、炉开始烘烤，7月23日烘炉完毕；7月29日至30日R-101、R-102、R-201装催化剂，8月6日重新点火开工，8月13日引酸气入燃烧炉，系统继续升温，8月15日加大酸气入炉量，到16：30发现燃烧炉人孔烧坏而紧急停工。 事故分析： 造成主燃烧炉人孔烧坏的主要原因是： 1、燃烧炉F-101衬里材料选材错误。 2、风量表偏小，酸气量偏小，造成配风过大，主燃烧炉超温。 3、主要仪表存在不少问题：酸气超声波流量计无指示，H2S/SO2比值分析仪无法投用，SO2、O2分析仪不准，火焰检测仪无法投用等问题。 4、整个人孔被错误用保温材料包得严严实实。) 5、操作人员经验不足。 采取措施：
8月20日至9月20日修复衬里，校验风量流量表，更换超声波流量计。 经验教训： “三查四定”时要认真仔细，对各关键设备内衬里选材要严格确认，避免开工后出现衬里不能经受操作温度的纰漏。 2. 开工过程中造成燃烧炉外壁超温 1999年10月1日，某炼油厂硫磺回收装置燃烧炉外壁超温。 事故经过： 1999年9月20日燃烧炉人孔烧坏处理完毕后，24日重新点火升温，29日产出合格硫磺，10月1日发现主燃烧炉外壁超温而紧急停工。事故分析： 1、燃烧炉衬里问题 2、开工引酸气量较大，酸气量波动大，造成炉膛温度过高。 采取措施： 紧急停工，修复燃烧炉衬里 经验教训： 在烘炉完毕后，打开燃烧炉人孔检查衬里时，要严格按照裂缝的条数和尺寸进行审核，不合格就要返工，别把缺陷带到开工后。 3. 停工过程废热锅炉露点腐蚀报废 事故经过： 2000年3月27日，硫磺回收装置停工，28日发现烟道法兰处漏出铵盐，4月3日拆开F-202人孔，E-202头盖试漏发现废锅E-202内管程
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)
克劳斯硫回收操作规程 1.岗位任务及意义 我厂所采用的原料煤硫含量较高,如果不加以回收,就会污染空气。本岗位接受低温甲醇洗岗位送来的硫化氢尾气,通过克劳斯回收装置回收,并制成固体硫磺。本装置H2S的总转化率90-95％；COS不发生克劳斯反应，通过尾气烟囱直接放空。年产硫磺1万吨，回收硫磺不仅经济效益可观还可以消除污染。 2.工艺原理及流程叙述 2.1工艺原理 克劳斯法回收硫的基本反应如下： H2S＋1／2O2→S＋H2O （1） H2S＋3／2O2→SO2＋H2O （2） 2H2S＋SO2→3S＋2H2O （3） 反应（1）（2）在燃烧室中进行，在温度1150℃－1300℃，压力0.06MPa 和严格控制气量的条件下，将硫化氢燃烧成二氧化硫，为催化反应提供（H2S＋CS2）／SO2为2／1的混合气体。 此气体通过AL2O3基触媒，按反应（3）生成单质硫。 2.2流程叙述 来自上游甲醇洗工序的酸性气温度为37.2℃，压力为0.22MPaG，经进料管分离罐（V1301）分出挟带液后，按一定比例分成两股，其中一股去H2S燃烧炉（F1301）。该流股经过控制阀后压力降为0.06 MPaG 进入H2S燃烧炉（F1301），在H2S燃烧炉（F1301）中，酸性气和一定
比例的反应空气发生燃烧反应，反应生成SO2的和燃烧反应剩余的H2S 进一步发生部分克劳斯反应，反应后的酸性气体温度可达800℃以上。高温酸性气随后进入H2S余热回收器（E1301）回收器废热并副产蒸汽，同时将反应生成的单质硫部分冷凝。H2S余热回收器（E1301）一共有四程换热管（PASS1～4）回收本工序工艺气的废热，高温酸性气废热的回收是通过其中的第一、二换热管（PASS1、PASS2）进行的。高温酸性气全部通过PASS1后温度降为600℃，然后分成两股，其中一股流经PASS2温度进一步降至185℃，然后和未经过PASS2的流股混和。通过调整两个流股的比例可使混合后的温度控制在约300℃。混合后的酸性气流股和进料器分离罐（V1301）后未进入H2S燃烧炉（F1301）的旁路酸性气体混合后温度降至230℃、压力0.04MPaG进入克劳斯反应器（R1301）一段。在该段床层酸性气中的H2S和SO2在催化剂LS-971和LS－300的作用下发生克劳斯反应生成单质硫，H2S的转化率为80％～85％。流出反应器的酸性气体温度约为340℃，经过H2S余热回收器PASS3回收器废热后，温度降为175℃，同时绝大部分的单质硫被冷凝下来。为达到克劳斯反应器二段所需的温度，流程中设置了第一再加热器（E1302），酸性气进入该加热器预热到约238℃后进入克劳斯反应器二段继续进行克劳斯反应以回收剩余的硫。在二段反应床中，H2S的转化率约为75％，反应后的酸性气温度约为255℃。经过H2S余热回收器PASS4回收该股的废热后，流股的温度降至175℃，其中的单质硫也被大部分冷凝分离。经过第二再加热器预热至230℃后该流股进入反应器三段发生克劳斯反应，此时H2S
浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要：天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺，但是随着经济的发展，各种资源的短缺，煤和天然气的产量存在了差异，这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析，探究甲醇未来生产道路。关键词：天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下，甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加，制甲醇的方法工艺也日渐增多，然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面，煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇，是以煤和水蒸气为原料生产甲醇，在这个过程中得先把煤制成煤浆，通过加入碱液调整煤浆的酸碱度，使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化，相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少，在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水，这些废水可以充分利用在磨浆水；气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气，在这个过程中会产生co、co2等有害气体；接下来是灰水处理；变换的
过程就是把co转化成h2；在这个过程会产生大量的杂质；低温甲醇洗，这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除；甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂，在生产过程中产生的杂质比较多，操作难度比较大，杂质多就导致甲醇纯度相对比较低，合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多，因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气，甲烷是天然气的主要部分，此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇，蒸汽转化法作为应用最广的生产方法，它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的，在催化剂的催化下，甲烷与水蒸气进行反应，生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺，可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效，生产过程中不会产生大量的有害物质，清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本，从以上的制造工艺中不难看出，该种制造工艺复杂，每一道工序需要的设备比较多，成本自然而然会比较高；天然气制甲醇工艺流程相对比较简单，所需设备一般都是高效的质量保证的设备，经过工序少，建设成本不高。 在生产成本上，煤碳的消耗是固定的，它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响，此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加，根据相关部门的数
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
煤制天然气的工艺流程与经济性 摘要：本文描述了以煤为原料制取高效清洁的代用天然气的技术路线及其关键技术之一-甲烷化技术，并采用PROⅡ对煤制代用天然气工 艺进行了流程模拟计算。除此之外，本文对其经济性进行了分析。通过上述分析可看出，在我国积极稳步推进煤制天然气发展势在必行。关键词：代用天然气（SNG）甲烷化经济性 1 前言 随着我国城市化进程的继续推进，对天然气的需求将持续攀升。而我国天然气储量并不丰富，为了保障用于城市燃气的天然气的供应，我国2007年11月已经禁止了天然气制甲醇，并且限制煤炭充足地区的天然气发电。据预测，我国2010年、2015年和2020年对天然气 的需求分别达到1200亿m3、1700亿m3和2000亿m3，相应地，天然 气缺口分别为300亿m3、650亿m3和1000亿m3。目前我国天然气的 进口途径主要有两条，一条是从俄罗斯和中亚国家通过长输管道进口的天然气，另一条是在东南沿海等地进口的液化天然气（LNG）。地 缘治和国际天然气的运输及价格都将影响我国天然气的供应。因此，发展煤制代用天然气（Substitute Natural Gas-SNG）就具有了保障我国能源安全的重要性。 煤制SNG可以高效清洁地利用我国较为丰富的煤炭资源，尤其是劣质煤炭；还可利用生物质资源，拓展生物质的利用形式，来生产国内能源短缺的天然气，然后并入现有的天然气长输管网；再利用已有的天然气管道和NGCC电厂，在冬天供暖期间，将生产的代用天然气
供给工业和用作为燃料用于供暖；在夏天用电高峰时，部分代用天然气用于发电；在非高峰时期，可以转变为LNG以作战略储备；从而省去了新建燃煤电厂或改建IGCC电厂的投资和建立铁路等基础设施的费用，并保证了天然气供应的渠道和实现了CO2的减排。由此可见，煤制SNG是一举数得的有效措施，有望成为未来劣质煤炭资源和生物质资源等综合利用的发展方向。本文以某厂煤制SNG项目为例，首先对总工艺流程进行了简要描述，并对其中甲烷化技术进行了介绍。其次对流程进行了模拟计算，得出客观可靠数据。最后对煤制SNG在节能减排方面的优势以及经济性进行了分析。 2 工艺简介 煤制SNG技术是利用褐煤等劣质煤炭，通过煤气化、一氧化碳变换、酸性气体脱除、高甲烷化工艺来生产代用天然气。本文所研究项目的工艺流程如图1所示，其中气化采用BGL技术，并配有空分装臵和硫回收装臵。主要流程为：原煤经过备煤单元处理后，经煤锁送入气化炉。蒸汽和来自空分的氧气作为气化剂从气化炉下部喷入。在气化炉内煤和气化剂逆流接触，煤经过干燥、干馏和气化、氧化后，生成粗合成气。粗合成气的主要组成为氢气、一 氧化碳、二氧化碳、甲烷、硫化氢、油和高级烃，粗合成气经急冷和洗涤后送入变换单元。 粗合成气经过部分变换和工艺废热回收后进入酸性气体脱除单元。粗合成气经酸性气体脱除单元脱除硫化氢和二氧化碳及其它杂质后送 入甲烷化单元。在甲烷化单元内，原料气经预热后送入硫保护反应器，
编号：SM-ZD-41016 克劳斯硫磺回收主要设备 及操作条件 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
克劳斯硫磺回收主要设备及操作条 件 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目 标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 现以直流法为例，这类硫磺回收装置的主要设备有反应炉、余热锅炉、转化器、硫冷凝器和再热器等，其作用和特点如下。 1. 反应炉 反应炉又称燃烧炉，是克劳斯装置中最重要的设备。反应炉的主要作用是：①使原料气中1/3体积的H?S氧化为SO?；②使原料气中烃类、硫醇氧化为CO?等惰性组分。 燃烧在还原状态下进行，压力为20～100kPa，其值主要取决于催化转化器级数和是否在下游需要尾气处理装置。 反应炉既可是外置式(与余热锅炉分开设置)，也可是内置式(与余热锅炉组合为一体)。在正常炉温(980～1370℃)时，外置式需用耐火材料衬里来保护金属表面，而内置式则因钢质火管外围有低温介质不需耐火材料。对于规模超过30t/d
服装工业制版试题库答案 一、填空题： 1、工业纸样、单款纸样、简易纸样、号型纸样。 2、研究的对象不同、采用的方式不同、质量要求不同。 3、身高5、颈椎点高 4、坐姿颈椎点高2、全臂长1. 5、腰围高3、胸围4、颈围 1、总肩宽1.2、腰围4、臀围3.2。 4、颈椎点高/2 5、增量法（点放码）、切开线法。 6、工艺纸样、面料纸样、衬里纸样、里子纸样、衬布纸样、内衬纸样、辅助纸 样 7、腰围高 8、推裆、放码、纸样缩放、扩号。效率高、准确性高。 二、简答题： 1、以中间规格（也可用最大或最小规格）标准纸样（或基本纸样）作为样板， 兼顾各个规格或号型系列之间的关系，进行科学的计算，正确合理的分配尺寸， 绘制出各规格或号型系列的裁剪用纸样的方法。 优点：1）、效率高。2）、 准确性高。 2、工业纸样分为裁剪纸样和工艺纸样。裁剪纸样又分为面料纸样、衬里纸样、 里子纸样、衬布纸样、内衬纸样、辅助纸样、工艺纸样又分为修正纸样、定位纸 样、定型纸样、辅助纸样。 3、 1）、选择和确定标准中间码。 2）、绘制标准中间码纸样。 3）、确定基准点和基准线。 4）、确定放缩点。 5）、确定各放缩点的放缩量。 6）、连接各放缩点，绘出新的纸样轮廓线。 4、 1）、效率提高了。 2）、精确度提高了。 3）、线条光滑圆顺、点线定位准确规范。
4）、推板图保存后便于查询。 5、推放法：主要流传于华北、西北地区。 摞剪法：主要流传于东北地区。 扎印法：主要流传于江南地区。 制图法：是伴随着教学以及技术的普及而发展起来的方法。 6、上装：前片－胸围线、前中线。 后片－胸围线、后中线。 一片袖－袖肥线、袖中线。 下装：裤装－横裆线、裤中线。 一般的裙装－臀围线、前后中线。 领子：基准位置为领尖。 7、身高5、颈椎点高4、坐姿颈椎点高2、全臂长1.5、腰围高3、胸围4、颈围 0.8、总肩宽1、腰围4、臀围3.2。 8、身高5、颈椎点高4、坐姿颈椎点高2、全臂长1.5、腰围高3、胸围4、颈围 1、总肩宽1.2、腰围4、臀围3.2。 9、身高5、颈椎点高4、坐姿颈椎点高2、全臂长1.5、腰围高3、胸围3、颈围 0.6、总肩宽0.8、腰围3、臀围3。 10、研究的对象不同、采用的方式不同、质量要求不同。 、既有样品（Sample）又有订单(Order) 11、1） （1）分析订单 （2）分析样品 （3）确定中间标准规格 （4）确定制板方案 （5）绘制中间规格的纸样 （6）封样品的裁剪、缝制和后整理 （7）依据封样意见共同分析和 会诊 （8）推板 （9）检查全套纸样是否齐全 (10) 制定工艺说明书和绘制一定比例的排料图
克劳斯法硫回收工艺 一、工艺要求 三高无烟煤：元素分析含硫3.3% 造气：121332Nm3含硫化氢1.11% 含COS0.12% 约17克/Nm3 低温甲醇洗：净化气含硫0.1ppm 送出H2S含量为35%左右的酸性气体3871Nm3。 本岗位主要任务是回收低温甲醇洗含硫CO2尾气中的H2S组份，通过该装置回收，制成颗粒状硫磺。同时将尾气送到锅炉燃烧，使排放废气达到国家排放标准，本装置的正常硫磺产量约为16160吨/年。 二、工艺方法 1、常用硫回收工艺 (1) 液相直接氧化工艺 有代表性的液相直接氧化工艺有：ADA法和改良ADA法脱硫、拷胶法脱硫、氨水液相催化法脱等。液相直接氧化工艺适用于硫的“粗脱”，如果要求高的硫回收率和达到排放标准的尾气，宜采用固定床催化氧化工艺或生物法硫回收工艺。 (2) 固定床催化氧化工艺 硫回收率较高的Claus工艺是固定床催化氧化硫回收工艺的代表。Claus硫回收装置一般都配有相应的尾气处理单元，这些先进的尾气处理单元或与硫回收装置组合为一个整体装置，或单独成为一个后续装置。Claus硫回收工艺及尾气处理方式种类繁多，但基本是在Claus硫回收技术基础上发展起来的，主要有：SCOT 工艺、SuperClaus工艺、Clinsulf工艺、Sulfreen工艺、MCRC工艺等。 2. 克劳斯硫回收工艺特点 常规Claus工艺是目前炼厂气、天然气加工副产酸性气体及其它含H2S 气体回收硫的主要方法。其特点是：流程简单、设备少、占地少、投资省、回收硫磺纯度高。但是由于受化学平衡的限制，两级催化转化的常规Claus工艺硫回收率为90-95%，三级转化也只能达到95-98%，随着人们环保意识的日益增强和环保标准的提高，常规Claus工艺的尾气中硫化物的排放量已不能满足现行环保标准的要求，降低硫化物排放量和提高硫回收率已迫在眉睫。
关于煤制天然气工艺的比较 我要打印 IE收藏放入公文包我要留言查看留言来源：其他添加人：admin 添加时间：2011-4-16 11:55:00 1煤制天然气的开发状况 1.1国外煤制天然气的开发状况 煤制天然气的核心技术除气化技术以外，还有甲烷化技术，气化技术已经非常成熟，甲烷化技术是在煤气化的基础上，进行煤气甲烷化，鲁奇公司、沙索公司在两个半工 业化实验厂上进行考察认为煤气进行甲烷化，可制取合格的代用天然气。在国外，美国大 平原煤气化厂已投产，它是世界上第一座由煤气化经甲烷化合成高热值煤气的大型商业化 工厂。第1期工程的设计能力为日产代用天然气3890km3（相当于日产原油20k桶），于1980年7月破土动工，1984年4月完工并投入试运转，1984年7月28日生产出首批代用天然气并送入美国的天然气管网。 丹麦的托普索公司近期也推出了煤制天然气技术，该技术采用托普索自己的专用催化剂。据声称，该公司的煤制天然气技术已经应用在美国伊利诺斯州杰斐逊的1个煤气化工厂，这个煤气化工厂将于2010年投入运行，届时每年可将约4000kt煤炭转化为天然气。 1.2国内煤制天然气的开发状况 在80年代，国内开始开展“水煤气甲烷化技术生产城镇燃气的研究”，“城市 煤气甲烷化”的研究，当时主要用来解决城市煤气热值问题，承担这个课题的单位有：中 国科学院大连化物所、中国科技大学、西北化工研究所、华东理工大学、煤炭部北京煤化 所，沈阳煤气化所，经过多年的科技攻关，取得了生产中热值城市煤气的系列煤气甲烷化 技术。即：常压水煤气甲烷化技术、耐硫甲烷化技术，并达到世界先进水平。并利用常压
水煤气甲烷化技术建厂10多座，其精脱硫催化剂、脱氧剂和常压甲烷化催化剂成为国家 级新产品，甲烷化催化剂获优秀发明专利一项、国家发明三等奖、中科院科技进步一等奖、省市级奖3项；精脱硫剂获优秀专利1项，国家发明二等奖1项，脱氧剂发明专利一项，获辽宁省科技进步二等奖。后因出现价格相对低廉的液化气，天然气，取代了城市煤气， 常压水煤气的生产厂纷纷被迫停产，此项技术渐渐淡出人们的视线。 2托普索技术简介 托普索公司提供了一种有竞争性的工艺，能够从廉价的含碳原料中生产替代性天 然气（SNG），SNG中富含甲烷，可以同天然气相互替代并以相同方式进行输送。 （1）煤在氧气和水蒸气存在条件下气化生成富含氢气和一氧化碳的气体。 （2）酸转化（变换反应）可以调节氢气和一氧化碳的比例，将有机硫转换为无 机硫，变换催化剂是耐S的（S含量可达50×10-6-5%），温度范围：200～500℃。 （3）酸性气体脱除：在洗涤工艺中可脱除。富含硫化氢的气流经过进一步处理， 可以将含硫尾气转化成浓缩硫酸（WSA工艺），95%～99.7%的S回收转化成硫酸且无废水产出。 （4）碳氧化物与氢气在甲烷化装置中反应生成甲烷，然后通过干燥和适当压缩 以达到管线所要求的条件。 3托普索工艺 在托普索工艺中，上面的反应方程式在绝热反应器里进行。反应热（合成天然气 反应热占合成气反应热值的20%），可以导致高的温增，利用循环可以用来控制在第1个甲烷化反应器的温增。 3.1 流程叙述 煤、焦炭或生物质经过气化后生成粗合成气，经过耐硫CO变换，利用低温甲醇洗涤脱除酸性气体CO2和H2S，酸性气体进入焚化炉和SO2转换器生成SO3，经过浓缩塔
克劳斯法硫回收 一、工艺设计 三高无烟煤：元素分析含硫3.3% 造气：121332Nm3含硫化氢1.11% 含COS0.12% 约17克/Nm3 低温甲醇洗：净化气含硫0.1ppm 送出H2S含量为35%左右的酸性气体3871Nm3。 本岗位主要任务是回收低温甲醇洗含硫CO2尾气中的H2S组份，通过该装置回收，制成颗粒状硫磺。同时将尾气送到锅炉燃烧，使排放废气达到国家排放标准，本装置的正常硫磺产量约为16160吨/年。 二、工艺方法 1、常用硫回收工艺 (1) 液相直接氧化工艺 有代表性的液相直接氧化工艺有：ADA法和改良ADA法脱硫、拷胶法脱硫、氨水液相催化法脱等。液相直接氧化工艺适用于硫的“粗脱”，如果要求高的硫回收率和达到排放标准的尾气，宜采用固定床催化氧化工艺或生物法硫回收工艺。 (2) 固定床催化氧化工艺 硫回收率较高的Claus工艺是固定床催化氧化硫回收工艺的代表。Claus硫回收装置一般都配有相应的尾气处理单元，这些先进的尾气处理单元或与硫回收装置组合为一个整体装置，或单独成为一个后续装置。Claus硫回收工艺及尾气处理方式种类繁多，但基本是在Claus硫回收技术基础上发展起来的，主要有：SCOT 工艺、SuperClaus工艺、Clinsulf工艺、Sulfreen工艺、MCRC工艺等。 2. 克劳斯硫回收工艺特点 常规Claus工艺是目前炼厂气、天然气加工副产酸性气体及其它含H2S 气体回收硫的主要方法。其特点是：流程简单、设备少、占地少、投资省、回收硫磺纯度高。但是由于受化学平衡的限制，两级催化转化的常规Claus工艺硫回收率为90-95%，三级转化也只能达到95-98%，随着人们环保意识的日益增强和环保标准的提高，常规Claus工艺的尾气中硫化物的排放量已不能满足现行环保标准的要求，降低硫化物排放量和提高硫回收率已迫在眉睫。
服装专业《服装工业制板》课程标准 课程承担单位[服装设计与工艺专业教研组] 制定人[黄晓明] 制定日期[2011.10] 审核人[邬继金] 审核日期[2011.11] 批准人[彭光乔] 批准日期[2011.11] 一、适用对象 初中后三年制学生。 二、适用专业 服装设计与工艺 三、课程性质 《服装工业制版》课是服装设计与工艺专业的主干课之一，起着承上启下的作用。该课程旨在使学生掌握服装工业制版的理论知识以及如何很好的与实践相结合的能力，同时将服装工业制板与服装CAD结合，使学生能够手工或电脑制板，培养企业急需的工业制版方面的技术人才，为“打板师”的就业方向奠定良好的基础。 四、课程目标 本课程从工作岗位需求出发，在学习中注重学生专业能力、方法能力和社会能力的养成，以适应将来从事服装打板、裁剪的中等技术应用性专门人才的岗位能力需求。
1．知识目标： 通过本课程的训练，学生能准确的分析款式特征，制定成品规格，掌握服装各类款式的制图方法、裁剪技巧，掌握各类服装的样板放缝技术、样板标位技术，掌握各类服装的样板推板方法。 2．技能目标： 通过服装基本款式和变化款式的制板训练，使学生学习后能举一反三，灵活的为各类服装制板及推板，具备解决服装生产过程中处理样板技术的能力。使学生的技术水平逐步跟企业靠拢，样板的制作及推板能力要达到“打板中级工”以上的水平。 3．态度目标 通过本课程实训项目的训练，使学生养成优良的职业道德修养和品格修养，具有高度的责任心，良好的团队工作能力，能够对工作进行整体的组织和寻求解决办法。 4．证书目标 获得行业或劳动部颁发的中级技工证书 五、参考学时_____学分_______ 六、设计思路 《服装工业制板》的课程标准的设计理念是：以岗位职业需求为基础，以学生就业为导向，以培养学生成为服装行业的准技术人员为前提，开展多层次的教学实践训练，进一步的加强学生实践操作技能。本课程以服装制板师岗位的职
煤制合成天然气工艺中甲烷化合成技术于岩松 发表时间：2018-01-24T20:27:41.630Z 来源：《基层建设》2017年第31期作者：于岩松 [导读] 摘要：天然气是一种高效、优质、清洁的能源,近年来随着我国城市化发展和环保政策的实施,对天然气的消费量大幅度提升;但从实际角度出发,我国的三大能源形势是"煤多、油缺、气少",自然界天然气的开采无法满足市场需求,利用煤制合成天然气就成了重要的获取途径。 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：天然气是一种高效、优质、清洁的能源,近年来随着我国城市化发展和环保政策的实施,对天然气的消费量大幅度提升;但从实际角度出发,我国的三大能源形势是"煤多、油缺、气少",自然界天然气的开采无法满足市场需求,利用煤制合成天然气就成了重要的获取途径。从物理构成角度来说,天然气是一种混合气体,主要成分是甲烷,因此,甲烷合成技术是煤制合成天然气工艺中的重要组成部分。 关键词：煤制合成天然气;甲烷化合成技术;煤化产业; 一、甲烷化合成技术概况 煤制天然气工艺路线较为简单,煤制气经变换、净化后合适比例的H?、CO、CO?经甲烷化反应合成得到富含甲烷的SNG,煤制天然气的关键技术在于甲烷化合成技术。甲烷化反应是在催化剂作用下的强放热反应。甲烷化的反应热是甲醇合成反应热的2倍。在通常的气体组分中,每1个百分点的CO甲烷化可产生74℃的绝热温升;每1个百分点的CO?甲烷化可产生60℃的绝热温升。由于传统的甲烷化催化剂适用的操作温区较窄(一般为300～400℃),起活温度较高,因此对于高浓度CO和CO?含量的气体,其甲烷化合成工艺及催化剂有更高的要求。 二、国外甲烷化合成技术概况 20世纪70年代,世界出现了自工业化革命以来的第1次石油危机,引起了各国及相关公司的广泛关注,并积极寻找开发替代能源。当时德国鲁奇(Lugri)公司和南非煤、油、气公司率先在南非F-T煤制油工厂建设了1套半工业化煤制合成天然气实验装置,鲁奇公司还和奥地利艾尔帕索天然气公司在奥地利维也纳石油化工厂建设了另1套半工业化实验装置。2套实验装置都进行了较长时期的运转,取得了很好的试验成果。受能源危机影响,在试验获得成功的基础上,1984年美国大平原公司建成世界上第1个也是惟一一个煤制天然气工厂。该厂以北达科达高水分褐煤为原料,由鲁奇公司负责工程设计,采用14台鲁奇炉(12开2备)气化,耗煤量达18000t/d,产品气含甲烷96%,热值35564kJ/m3以上,年产人工天然气12.7亿m3。1978年丹麦托普索(Topse)公司在美国建成7200m3/d的合成天然气试验厂,1981年由于油价降低到无法维持生产,被迫关停。 三、鲁奇公司的甲烷化 鲁奇公司在很早就已经开展了甲烷化生产天然气的研究。在20世纪70年代,鲁奇公司、南非萨索尔公司开始进行煤气甲烷化生产合成天然气的研究和试验,经过2个半工业化试验厂的试验,证实可以生产合格的合成天然气。甲烷化反应CO的转化率可达100%,CO?转化率可达95%,低热值达35.6MJl/m3,完全满足生产天然气的需求。到目前为止,世界上惟一一家以煤生产SNG的大型工业化装置———美国大平原Dakota是由Lurgi公司设计的。 四、国内甲烷化工艺技术概况 到目前为止,国内还没有煤制合成天然气技术,但是国内低浓度CO甲烷化技术和城市煤气技术比较成熟氨合成工业中,由于CO和CO?会使氨合成催化剂中毒,在合成气进合成反应器前需将微量的CO和CO?转化掉,甲烷化技术是利用CO和CO?与H?反应完全转化为CH?,使合成气中CO和CO?体积分数小于10×10-6。由于甲烷化催化剂使用温区较窄(300～400℃),起活温度较高,为防止超温,进入甲烷化反应器的 CO+CO?体积分数要求小于0.8%,同时,为防止甲烷化镍基催化剂中毒,合成气中硫含量要求小于0.1×10-6。 另外,国内城市煤气运用也比较广泛,目前主要有2种工艺:一是采用鲁奇气化生产城市煤气,粗煤气经过净化后直接送城市煤气管网,其甲烷浓度约15%,CO浓度约35%,典型运用工厂有河南义马煤气厂、哈尔滨煤气厂等。另一种是固定层间歇气化生产半水煤气,经过净化后半水煤气中CO体积分数为29%,通过等温移热的方法,对其实现甲烷化。在20世纪80年代,在缺乏耐高温甲烷化催化剂的情况下,中国五环工程有限公司率先开发和研究该甲烷化工艺技术。这一工艺在湖北沙市、十堰第二汽车制造厂和北京顺义等城市居民用气和工业炉用气的供应中实现了工业化。 五、甲烷化工艺技术特点 5.1 甲烷化技术特点 Davy甲烷化工艺中,采用Davy公司生产的CRG高镍型催化剂。其中镍含量约为50%。该催化剂的起活温度为250℃,最佳活性温度在300～600℃,失活温度大于700℃。在使用前须对H?进行还原,若温度低于200℃,催化剂会与原料气中的CO等生成羰基镍,但是正常运行时系统温度在250℃以上,J＆M公司可以提供预还原催化剂。因此在开停车段,要避免Ni(CO)?的产生。一般须用蒸汽将催化剂床层温度加热或冷却到200℃以上,然后用氮气作为冷媒或热媒介质置换。 对于甲烷化反应,合适的n(H?)/n(CO)=3,但在Davy甲烷化工艺中对该比例不需要严格控制,对原料气组分中的CO?也没有严格要求。这是由于CRG催化剂本生具有CO变换的功能。另外CRG催化剂具有对CO和CO?良好的选择性。因此在净化工艺中,应选择经济的CO?净化指标。 原料气经脱硫后直接进入甲烷化反应。一般要求净化总硫体积分数小于0.1×10-6就可以,但在戴维甲烷化工艺中甲烷化反应器前设置了保护床,以进一步脱硫,脱硫后总硫小于30×10-9。 由于反应温度的差别,补充甲烷化反应器中的催化剂寿命约比大量甲烷化反应器中催化剂寿命高2～3年。从已运行的情况来看,催化剂失活主要有2种原因:①催化剂中毒,主要毒物为S;②催化剂高温烧结。另外催化剂结碳后,也可能造成催化剂局部失活。甲烷化过程是一个高放热过程,在戴维甲烷化工艺 流程中可以产出高压过热蒸汽(8.6～12.0MPa,485℃),用于驱动大型压缩机,每生产1000m3天然气副产约3t高压过热蒸汽,能量效率高。
目录 第一章总论 .............................................................................. 错误!未定义书签。 1.1项目背景 ..................................................................... 错误!未定义书签。 1.2硫磺性质及用途............................................................ 错误!未定义书签。第二章工艺技术选取 ................................................................. 错误!未定义书签。 2.1克劳斯工艺.................................................................. 错误!未定义书签。 2.1.1MCRC工艺............................................................ 错误!未定义书签。 2.1.2CPS硫横回收工艺............................................. 错误!未定义书签。 2.1.3超级克劳斯工艺 .............................................. 错误!未定义书签。 2.1.4三级克劳斯工艺 ........................................... 错误!未定义书签。 2.2尾气解决工艺............................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1碱洗尾气解决工艺 .............................................. 错误!未定义书签。 2.2.2加氢还原吸取工艺 .............................................. 错误!未定义书签。 2.3尾气焚烧某些............................................................... 错误!未定义书签。 2.4液硫脱气 ..................................................................... 错误!未定义书签。第三章超级克劳斯硫磺回收工艺............................................ 错误!未定义书签。