硫磺回收装置基本知识

第一篇硫磺回收装置工艺部分

第一章 基础知识

第一节 硫磺回收基础知识

1.1硫磺回收装置的作用

随着我国国民经济持续、快速发展，能源需求量明显加大，原油进口数量逐年增加，尤其是含硫原油进口量大幅上升。随着进口原油资源重质化和硫含量不断增高，加工深度和产品质量要求不断提高以及对环保要求日趋严格，硫磺回收装置的建设规模和设计技术水平也迅速上升。

硫在加工过程中存在极大的危害，如不及时将其脱除，将严重腐蚀设备，影响装置的长周期运行。同时，硫的存在也严重影响产品质量，各国对油品中的硫含量均有日趋严格的标准。因此，必须对炼油过程中的硫进行脱除，并加以回收。

硫磺回收装置的作用就是对炼油过程中产生的含有硫化氢的酸性气，采用适当的工艺方法回收硫磺，实现清洁生产，达到化害为利，变废为宝，降低污染，保护环境的目的，并同时满足产品质量要求，降低腐蚀，实现装置长周期安全生产等诸多方面要求。另外，由于硫磺产品应用日益扩大和硫磺市场价格的快速提升，硫磺回收装置不仅仅是环保装置，也是产生巨大经济效益的生产装置。

1.2原油中的硫含量

硫是石油中除碳、氢外的第三个主要组分。虽然在含量上远低于前二者，但是其含量仍然是很重要的一个指标。常见的原油含硫量多在0.2%～5%之间，也有极个别含硫量高达7%。

原油按硫含量可分为低硫原油（硫含量＜0.5%）、含硫原油（0.5%＜硫含量＜2%）和高硫原油（硫含量＞2%）。目前世界上低硫原油仅占17%，含硫原油占30.8%，高硫原油比例高达58%，并且这种趋势还将进一步扩大。

由于我国原油产量的增长速度明显低于原油加工量的增长速度，国内原油的供求关系越来越紧张，为了满足国民经济发展的需要，原油进口量逐年增加，其中95%以上来自沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、阿联酋、科威特等国。除科威特外，这些国家出口的原油均可划分为轻质、中质和重质三类。除极少数外，如阿曼、

也门和阿联酋部分原油，中东原油都是高硫原油。近年来，我国和委内瑞拉在能源合作方面有了很大的进展，已经落实将进口委内瑞拉超重油几千万吨，都属高硫原油。所以，我们炼油行业面临的脱硫制硫任务将越来越艰巨。中东原油的含硫量见表1.1。

第期石油化工环境保护硫磺回收装置生产总结冯凤全荆门石油化工总厂我厂硫磺回收装置年的原料量少且因多种原因开停工次数多为保持系统各点的温度维持装置的正常运行降低能耗我们采取了加大配风量停工时吹净液硫改造保温夹套等措施年生产出硫磺目前正在改造单塔侧线抽氨脱硫装置为硫回收增加原料几‘。,,,,‘昭户几习一艾一甲一一、硫磺回收装置运行数据见表表表表生产基本倩况开工天数开工停工次数开工率酸性气量空气量气风比次潜硫量护转化率硫产量万硫收率万硫捕集率今© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 石油化工环境保护年表原料和尾气分析橄据尾气烃类拐“’了…一郭

新鲜水循环水除盐水灯自产水耗汽…森…‘丽,。‘二、装置生产运行情况装里处于低负荷运行该装置原设计负荷为年产硫年改造为年产硫年入装置原料中的潜硫量仅为不足装置生产负荷的为了维持装置的运行我们采用加大配风量的措施,使尾气中的与的平均浓度比违背了等于的原则,而是等于,由于每千摩尔在燃烧为的过程中要放出的热量,因此保持了低负荷下装置各点的温度转化率虽达不到一级转化的一般水平,但也达到了,总硫收率达到了年产硫不仅为低负荷下维持装置运行积累了经验,同时也为保护环境减少对大气的污染作出了贡献装夏开停工频繁该装置的原料以上来源于催化液态烃脱硫原料管线全长近联络不便原料输送故障较多装置停工次数亦频繁见表表袭里停工情况一样有个早期的计划它的停工时间主要取决于原料停十天半月没个准加之液硫的凝固点比较高℃,一旦某处凝固堵塞了管线处理起来十分棘手因此每次停工技术人员都要亲临现场,将装置用空气吹扫排尽转化器和捕集器内的液硫为下次装置开工做好准备尽管装置开停工如此频繁但我们没有发生任何大小事故装置的能耗有所下降由于装置大负荷低造成能耗高年装置平均能耗为油硫年下降为平均油硫磺能耗下降的原因为年底我们将原装置密如蛛网的夹套伴热系统进行了改造流程走向趋于合理将蒸气冷凝水回收利用使装置蒸汽耗量从原来的降为

第⼗四章硫磺回收装置

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+QH2S+CO2=COS+ H2O+Q 2H2S+CO2=CS2+2 H2O+Q

反应器内：2H2S+SO2=H2O+3/nSOn+Q COS+ H2O = H2S+CO2-QCS2+ 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

来⾃液态烃、⼲⽓脱硫装置酸性⽓及含硫污⽔汽提酸性⽓，压⼒0.05Mpa（表），温度40℃左右，硫化氢浓度30～90%（V），烃含量⼩于4%（V），在酸性⽓分液罐V101分液后进⾏⼊酸性⽓焚烧炉F101，所需空⽓由风机C101供给。

硫磺回收工艺

硫磺回收装置包括硫磺回收、尾气处理、尾气焚烧、液硫脱气和液硫成型五个部分，处理溶剂再生和酸性水汽提来的酸性气。

1、制硫部分

自酸性水汽提及溶剂再生装置来的酸性气经酸性气分液罐分液后进入酸性气燃烧炉。酸性气分液罐排出的酸性液，自流至酸性液压送罐，经酸性水泵送到装置外（酸性水汽提装置）处理。

在炉内，根据制硫反应需氧量，通过比值调节严格控制进炉空气量，使进炉酸性气中的H2S约有65％直接生成元素硫，过程气经制硫余热锅炉发生1.2MPa（g）蒸汽回收余热，再经一级冷凝器发生0.4MPa低压蒸汽，同时将过程气中的元素硫冷凝为液态并分出进入液硫池。根据反应温度要求，一级冷凝器后的过程气与制硫燃烧炉后的高温气流通过高温掺合阀，按要求混合后进入一级转化器，在催化剂的作用下，过程气中的H2S和SO2进一步转化为元素硫，自一转出来的高温过程气进入过程气换热器，与自二冷出来的过程气换热后，再进入二级冷凝器，过程气经二级冷凝器发生0.4MPa蒸汽并使元素硫凝为液态，液硫捕集分离后进入液硫池；由二级冷凝器出来的过程气再经过程气换热器加热后进入二级转化器，使过程气中剩余的H2S和SO2进一步发生催化转化，二转出口过程气经三级冷凝器发生0.4MPa蒸汽并使元素硫凝为液态，液硫被捕集分离进入液硫池，尾气经尾气分液罐分液后进入尾气处理部分。液硫池的液硫，经脱气处理，液硫中的有毒气体被分出，送至尾气焚烧炉焚烧。脱气后的液硫用泵送至液硫成型或至液硫装车。

2、尾气处理部分

以焦化干气作燃料，在还原炉的燃烧室内进行次化学当量燃烧，产生还原性气体（H2、CO），自制硫尾气分液罐出来的制硫尾气，与该还原气在混合室内混合，被加热到300℃左右进入加氢反应器，在加氢催化剂的作用下进行加氢水解反应，将SO2、SX、CS2、COS等还原为H2S。从尾气加氢反应器出来的气流经蒸汽发生器发生0.4MPa蒸汽回收热量后进入尾气急冷塔，与急冷水直接接触降温。塔底污水经急冷水冷却器冷却后重新打入塔内循环使用，因尾气温度降低而凝析下来的多余的急冷水送至酸性水汽提单元处理。为了防止设备腐蚀，需在急冷水中注入NH3，以调节其pH值。急冷降温后的尾气自塔顶出来进入尾气吸收塔，用上游再生系统送来的甲基二乙醇胺溶液吸收其中的H2S，尾气吸收塔顶出来的净化气进入尾气焚烧炉燃烧，在尾气焚烧炉内，净化气中残余的H2S被燃为SO2，烃类分解成CO2和H2O，高温烟气经蒸汽过热器和尾气加热器与制硫尾气换热回收余热，再与掺入的冷空气混合降温后由烟囱排放。尾气吸收塔使用后的富液用富液泵送返上游溶剂再生设施进行溶剂再生。