天然气加工工艺学——第六章 硫磺回收
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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+SO22CO2+3S=2COS+SO2CO+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。
硫磺回收生产工艺硫磺是一种重要的化工原料,广泛应用于橡胶、纸张、颜料、化肥等行业。
然而,硫磺的生产和使用过程中会产生大量的废气、废水和废渣,对环境造成了严重的污染。
为了减少对环境的影响,硫磺回收生产工艺应运而生。
硫磺回收生产工艺主要包括废气脱硫、废水处理、废渣处理三个环节。
首先,废气脱硫是硫磺回收生产工艺中的一个重要环节。
硫磺生产过程中,废气中含有大量的二氧化硫,对环境产生严重污染。
废气脱硫通过使用脱硫剂将废气中的二氧化硫转化为硫酸,然后将硫酸用作制造硫酸肥料或其他化工产品。
此外,还可以使用吸附剂将废气中的二氧化硫吸附下来,然后重复使用吸附剂,大大节约了资源和成本。
其次,废水处理是硫磺回收生产工艺中的另一个重要环节。
硫磺生产过程中的废水含有大量的硫酸、硫酸盐、硫化物等有害物质。
在废水处理中,首先将废水中的固体杂质进行沉淀或过滤处理,然后使用生物法或化学法将废水中的有机物和无机物进行分解和降解,最后对废水进行沉淀和过滤处理,使水质达到国家排放标准,可以直接排入环境或循环使用。
最后,废渣处理是硫磺回收生产工艺中的最后一个环节。
硫磺生产过程中会产生大量的废渣,其中主要包括硫酸晶体、石膏、过滤渣等。
这些废渣中含有大量的硫酸、硫化物等有害物质,对土壤和地下水造成潜在威胁。
废渣处理主要通过高温焙烧、酸洗、过滤等工艺将废渣中的有害物质转化为可利用的产品或安全无害的物质,同时对废渣进行资源化利用,降低废渣对环境的危害。
总的来说,硫磺回收生产工艺是一种有效的减少硫磺生产过程中的污染排放、降低资源消耗和实现资源回收利用的方法。
硫磺回收生产工艺可以实现废气中二氧化硫的回收利用、废水的处理和废渣的处理,大大减少对环境的影响,保护了生态环境。
通过不断优化和创新硫磺回收生产工艺,我们可以更好地推动环境保护和可持续发展。
高含硫天然气硫磺回收及尾气处理工艺技术摘要:我国的四川储藏着丰富的高含硫天然气,高含硫天然气的开发必须要配套建设大型的天然气净化厂,高含硫天然气中硫化氢以及二氧化硫的含硫都比较高,一些情况下甚至能达到10%左右,产硫量也比较高。
在我国环保要求不断提升的前提下,高含硫天然气气田必须要实现99.7%以上的硫回收才能最终达到尾气排放标准要求,因此对整个处理过程中硫磺回收以及尾气处理工艺设计提出更高要求。
本文主要针对目前国内外大型硫磺回收和尾气处理技术的发展状况进行了分析,以现场生产实践为基本出发点,对硫磺回收和尾气处理工艺流程的简化、操作稳定性等进行了探讨;关键词:高含硫天然气;硫磺回收;尾气处理;优化引言高含硫天然气在处理过程中如果不经过硫的有效回收,不仅会导致出现大量的资源浪费,而且也会对环境造成严重污染,因此,在当今绿色环保生产不断深化的前提下,整个天然气生产处理领域中硫磺回收和尾气处理工艺都得到了高度重视。
1 硫磺回收及尾气处理技术发展现状Claus制硫技术目前已经经过了100多年的发展历史,是当前整个化工处理领域中最为成熟的一种含硫酸气处理工艺。
三级 Claus硫收率由于会受到各种化学反应平衡的限制,导致其实际的收率仅仅能够达到97%。
鉴于此,国内外已经针对 Claus制硫技术开展了大量的研究,进一步开发出了多种尾气处理工艺,以此来有效提升硫收率。
1.1富氧 Claus技术该技术最早是应用在硫回收装置方面,其主要的应用目的是进一步扩大企业的产能。
例如,充分利用50%的富氧空气,在整个工艺处理过程中单位体积氧气消耗仅仅会代入等量的氮气,能够将过程气量进行明显的控制,也能够有效减少工艺处理过程中对惰性气体的反复加热冷却,从而有效的起到了节能降耗的目的。
另外,通过应用50%的富氧空气,能够将总硫的实际收率进一步提升0.5%~1.0%,从而使得整个工艺过程中硫的夹带损失得到了有效缩减。
富氧 Claus工艺在上世纪80年代出现之后,在整个工业生产领域得到了广泛的关注,在旧装置改造、产能扩充、新装置建设、控制硫回收及尾气处理成本等各个方面都实现了广泛应用。
硫磺回收工艺介绍硫磺是一种重要的化学物质,广泛应用于化工、冶金、农业等行业。
然而,随着社会的快速发展,硫磺资源正逐渐枯竭,因此,硫磺回收工艺成为了当今社会亟待解决的问题之一、本文将介绍几种常见的硫磺回收工艺。
第一种工艺是烟气脱硫法。
该工艺主要应用于燃煤等含硫燃料的烟气处理过程中。
通过在烟气中喷射脱硫剂,使脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生反应,生成可回收的硫磺。
同时,在反应过程中,还可以发生一系列的化学反应,如氧化、还原等。
这种方法具有投资成本低、操作简便等优点,但同时也存在脱硫剂的选择、后处理等问题。
第二种工艺是湿法脱硫工艺。
该工艺主要应用于燃气、工业废气等含硫废气的处理过程中。
该工艺的基本原理是将含硫废气与喷射脱硫剂进行接触反应,使硫磺转化为可回收的硫磺。
该工艺具有高效脱硫、回收利用率高等优点,但同时也存在设备占地面积大、维护成本高等问题。
第三种工艺是硫磺分馏回收工艺。
该工艺主要应用于硫磺精炼和混合硫炼制工艺中。
其基本原理是将含硫的原料加热蒸馏,使硫磺转化为气体,进而冷凝析出可回收利用的硫磺。
该工艺具有回收率高、工艺流程简单等优点,但同时也存在能耗高、设备投资大等问题。
第四种工艺是生物法回收硫磺。
该工艺主要应用于含硫废水和废液的处理过程中。
通过引入硫氧化细菌、硫还原细菌等微生物群体,使废水中的硫化物转化为硫酸盐,再通过酸碱反应生成硫磺。
该工艺具有资源利用率高、环保无污染等优点,但同时也存在微生物群体培养、工艺控制等问题。
综上所述,硫磺回收工艺具有多种方法和途径,每一种工艺都有其适用的场景和优缺点。
在实际应用中,需要根据具体情况选择相应的工艺,以实现硫磺资源的高效回收利用。
同时,随着技术的不断发展,相信会有更多更先进的硫磺回收工艺出现,为我国硫磺资源的保护和利用做出更大的贡献。
天然气净化硫磺回收原理
天然气净化硫磺回收的原理主要包括以下步骤:
1. 硫磺回收装置尾气中的非H2S的含硫化合物如SO2、COS、CS2、S等被还原性气体(如氢气)还原为H2S。
2. 通过MDEA溶液将H2S吸收并解吸,最后返回到硫磺回收装置的酸性气燃烧炉,进一步回收硫磺。
3. 从吸收塔顶排出的尾气仅含有微量的硫化物,通过焚烧炉高温焚烧后排入大气。
烟气中SO2的排放量及排放浓度满足《大气污染物综合排放标准》以及《恶臭污染物综合排放标准》的排放要求。
此外,为了降低有机硫的生成量,可以采取一些措施,如减少酸气中烃类含量、提高燃烧炉温度、选择合适催化剂类型以及保持较高的加氢水解反应温度等。
以上信息仅供参考,如有需要,建议您咨询化学领域专业人士或查阅化学相关书籍。