硫磺回收工藝簡(jiǎn)介課件

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硫磺回收工藝簡(jiǎn)介ppt課件1.概述

硫磺回收裝置主要由四部分組成，制硫部分、尾氣處理、尾氣焚燒及液硫成型部分。制硫部分普遍采用改良Claus工藝（亦稱常規(guī)Claus）回收酸性氣中93%-95%的元素硫；剩余的元素硫則由尾氣處理部分回收；尾氣焚燒部分普遍采用熱焚燒工藝；液硫成型部分通常根據(jù)產(chǎn)品要求外購(gòu)不同的成型機(jī)組。

ppt課件1.概述硫磺回收裝置主要由四部分組成，制硫部分、尾氣2.國(guó)內(nèi)外工藝技術(shù)狀況及進(jìn)展

國(guó)外工藝技術(shù)概況

自20世紀(jì)30年代改良Claus工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái)，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的努力，改良Claus硫回收工藝日臻完善。在工藝方面，一般采用一段高溫氧化爐，兩級(jí)、三級(jí)或四級(jí)低溫轉(zhuǎn)化器，可以加工含硫化氫5%-100%的各種酸性氣體。在催化劑的研制和使用方面亦取得了很大進(jìn)步、普遍采用活性氧化鋁催化劑以及加有助劑的專門用途的催化劑。在自控儀表應(yīng)用方面、自70年代美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)成功H2S/SO2在線比值分析儀以來(lái)，硫磺回收裝置采用計(jì)算機(jī)控制優(yōu)化操作，大大提高了裝置的效率和硫回收率。另外，在材料和防腐技術(shù)的改善等方面也取得了很大進(jìn)展。ppt課件2.國(guó)內(nèi)外工藝技術(shù)狀況及進(jìn)展國(guó)外工藝技術(shù)概況ppt

采用改良Claus法從酸性氣中回收元素硫時(shí)，由于Claus反應(yīng)是可逆的，受到化學(xué)平衡的限制，即使采用4級(jí)轉(zhuǎn)化器，總硫回收率也只能到98%-99%，有1%-2%的硫化物要排到大氣。為了減少環(huán)境污染，尾氣處理部分的工藝開(kāi)發(fā)和運(yùn)用變的日益重要。自20世紀(jì)60年代尾氣處理工藝問(wèn)世以來(lái)，國(guó)外開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的工藝有數(shù)十種，按其化學(xué)原理可分為三大類:尾氣還原吸收工藝；低溫Claus工藝；H2S直接選擇氧化工藝。ppt課件ppt課件

（1）尾氣還原吸收工藝

尾氣還原吸收工藝是通過(guò)加氫反應(yīng)將尾氣中的SO2、SX還原為H2S；COS、CS2水解為H2S。然后采用胺法選擇吸收尾氣中的H2S，富液經(jīng)再生釋放出酸性氣，酸性氣則返回制硫部分循環(huán)處理。該工藝的特點(diǎn)為:硫回收率高（≥99.8%）;排放氣凈化度高（<960mg/m3,符合GB16297-1996環(huán)保規(guī)定）；投資高；操作費(fèi)用高。Shell公司的SCOT工藝；NIGI公司的HCR工藝；Parsons公司的BSR/MDEA工藝；KTI公司的RAR工藝等都屬于此工藝。

ppt課件（1）尾氣還原吸收工藝ppt課件

（2）低溫Claus工藝低溫Claus（亦稱亞露點(diǎn)法）工藝是指在低于硫露點(diǎn)的條件下尾氣中的H2S和SO2繼續(xù)進(jìn)行Claus反應(yīng)生成元素硫。這類工藝一般是在常規(guī)Claus裝置之后再配置2-3個(gè)低溫轉(zhuǎn)化器，反應(yīng)溫度一般控制在130℃左右，由于反應(yīng)溫度低，反應(yīng)平衡向生成硫的方向移動(dòng)，因而可提高硫的轉(zhuǎn)化率。生成的液硫會(huì)沉積在催化劑上，故轉(zhuǎn)化器需周期再生，切換使用。該工藝的特點(diǎn)為；總硫回收率低（98.5%-99.5%）；排放氣凈化度低（>4000mg/m3）；投資低；操作費(fèi)用低。屬于低溫Claus工藝的主要有：Lurgi公司和SNPA公司的Sulfreen工藝；Delta公司的MCRC工藝；IFP公司的Clauspol工藝等。ppt課件（2）低溫Claus工藝ppt課件

（3）H2S直接選擇氧化工藝直接氧化工藝是將尾氣（或貧酸性氣）中的H2S直接氧化生成硫磺的方法。該工藝的特點(diǎn)與低溫Claus工藝同。H2S直接選擇氧化工藝主要有：Parsons公司的BSR/Seletox工藝和BSR/Hi-Activity工藝；Comprimo公司的SuperClaus工藝；Linde公司的Clinsulf工藝等。

ppt課件ppt課件三大類尾氣處理工藝的比較ppt課件三大類尾氣處理工藝的比較ppt課件

國(guó)內(nèi)硫磺回收工藝技術(shù)概況我國(guó)Claus法硫回收生產(chǎn)起步于60年代中期，第一套Claus法硫回收工業(yè)裝置于1965年在四川東溪天然氣凈化廠建成投產(chǎn)，首次從含硫天然氣副產(chǎn)的酸性氣中回收硫磺。1971年在山東勝利煉油廠又建成了以煉廠酸性氣為原料的，年產(chǎn)硫磺5000噸的工業(yè)裝置。從此揭開(kāi)了我國(guó)硫磺回收技術(shù)發(fā)展的序幕。ppt課件國(guó)內(nèi)硫磺回收工藝技術(shù)概況ppt課件1997年至今國(guó)內(nèi)引進(jìn)的硫回收裝置匯總ppt課件1997年至今國(guó)內(nèi)引進(jìn)的硫回收裝置匯總ppt課件20世紀(jì)90年代中期，在中石化科技發(fā)展部的大力支持下，齊魯石化公司在借鑒國(guó)外硫回收技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了SSR硫回收工藝技術(shù)。SSR工藝目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)數(shù)套工業(yè)裝置上應(yīng)用，其特點(diǎn)是利用裝置自身熱源作為制硫轉(zhuǎn)化器和加氫反應(yīng)器熱源，用外供氫作氫源，取消了傳統(tǒng)的SCOT工藝在線加熱爐設(shè)備。

另外，我國(guó)硫回收催化劑的基礎(chǔ)研究起步于80年代初，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，徹底淘汰了活性低、污染大的鋁釩土催化劑，代之采用高活性的人工合成氧化鋁催化劑。目前，國(guó)內(nèi)有了自己的合成氧化鋁催化劑系列，如齊魯石化公司研究院開(kāi)發(fā)的LS系列硫回收催化劑和四川石油管理局天然氣研究院開(kāi)發(fā)的CT6系列硫回收催化劑等。

經(jīng)過(guò)40多年不斷的努力，我國(guó)硫回收工業(yè)有了很大發(fā)展，在石化及天然氣行業(yè)內(nèi)建成了80多套硫回收裝置，年回收硫磺50多萬(wàn)噸，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境的改善做出一定貢獻(xiàn)，但與國(guó)外先進(jìn)水平比還有較大的差距。ppt課件20世紀(jì)90年代中期，在中石化科技發(fā)展部的大力3.工藝技術(shù)比較

制硫部分的工藝技術(shù)目前通常都采用改良Claus（亦稱常規(guī)Claus）工藝回收酸性氣中的元素硫。因?yàn)榕c其它硫回收工藝相比較，改良Claus工藝在石油天然氣加工領(lǐng)域，是從酸性氣中回收元素硫效率最高、投資最省、工藝最成熟的一種方法。尾氣處理部分的工藝技術(shù)目前國(guó)內(nèi)引進(jìn)和開(kāi)發(fā)的主要有以下幾種：SCOT、SuperClaus、MCRC、RAR、Clauspol-300及SSR技術(shù)。

ppt課件3.工藝技術(shù)比較制硫部分的工藝技術(shù)目

SCOT工藝

SCOT工藝系荷蘭Shell公司開(kāi)發(fā)，自1973年第一套工業(yè)裝置交付使用以來(lái)，迄今為止已有185套SCOT工藝裝置投產(chǎn)，居所有尾氣處理工藝裝置之首。SCOT裝置規(guī)模從3噸/日到2100噸/日，裝置總硫回收率可達(dá)到99.8%以上，凈化尾氣中硫化物含量<300ppm，符合GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。SCOT工藝被證實(shí)是減少SO2排放最為有效的方法，該工藝成熟（建有185套工業(yè)裝置、有27年的歷史）、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠（故障率低于1%）、操作彈性大（25%-100%）、抗干擾能力強(qiáng)（進(jìn)料氣組成稍有變化，對(duì)裝置總硫回收率沒(méi)有影響），但該工藝裝置投資高，尤其是加氫反應(yīng)器所需熱源和氫源由在線加熱爐提供，造成操作復(fù)雜和操作費(fèi)用增加。ppt課件SCOT工藝ppt課件

SuperClaus工藝

SuperClaus工藝是荷蘭Comprimo公司等開(kāi)發(fā)，該工藝屬于直接將尾氣中的H2S氧化為元素硫的硫回收工藝。自1988年第一套日產(chǎn)硫磺100噸的工業(yè)裝置投產(chǎn)以來(lái)，迄今為止已有90套裝置投產(chǎn)或在建中。該工藝的特點(diǎn)是：

（1）以H2S過(guò)量運(yùn)轉(zhuǎn)方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的H2S/SO2=2/1（分子）苛刻比例調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)方式，操作靈活性大；（2）催化劑僅對(duì)H2S進(jìn)行選擇性氧化，H2、CO等組分不會(huì)被氧化，也不會(huì)因?yàn)楦狈磻?yīng)生成COS和CS2，即使是在超過(guò)化學(xué)計(jì)量的氧存在下，SO2的生成量也非常少，在缺氧的條件下，H2S將同催化劑上的金屬氧化物反應(yīng)生成金屬硫化物，但只要O2過(guò)量催化劑很容易再生；（3）過(guò)程氣中高濃度的水含量不會(huì)影響H2S的轉(zhuǎn)化率；（4）裝置投資和操作費(fèi)用與常規(guī)Claus相當(dāng)；（5）總硫回收率分為99%和99.5%兩種，凈化尾氣中硫化物含量>1500ppm，不能滿足GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。ppt課件SuperClaus工藝ppt課件

MCRC工藝

MCRC工藝是加拿大礦物和化學(xué)資源公司開(kāi)發(fā)的一種硫磺回收與尾氣處理一體化的硫回收工藝。該工藝將最后一級(jí)或兩級(jí)轉(zhuǎn)化器置于低溫下操作，在工藝流程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面有一定的特點(diǎn)，因此自問(wèn)世以來(lái)頗受重視，自1980年第一套工業(yè)裝置投產(chǎn)以來(lái)，迄今為止已有16套裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn)。裝置采用與傳統(tǒng)Claus裝置基本相同的流程，全部設(shè)備可按Claus裝置的規(guī)范設(shè)計(jì)制造，無(wú)任何特殊要求。催化劑再生是整個(gè)操作的一部分，無(wú)需單獨(dú)設(shè)置再生循環(huán)系統(tǒng)，而只要在普通Claus裝置上增加少量閥門即能靈活控制。另外裝置操作方便，容易管理，操作費(fèi)與同樣轉(zhuǎn)化器級(jí)數(shù)的普通Claus裝置相當(dāng)，投資越高10%，而硫回收率可提高2-5個(gè)百分點(diǎn)?？偭蚧厥章史譃?9%和99.5%兩種，凈化尾氣中硫化物含量>1500ppm，不能滿足GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

ppt課件MCRC工藝ppt課件

RAR工藝

RAR工藝是意大利國(guó)際動(dòng)力學(xué)技術(shù)公司（KTI）開(kāi)發(fā)的一種尾氣處理工藝。我國(guó)于20世紀(jì)90年代引進(jìn)該工藝，分別在茂名和南京建有生產(chǎn)裝置。RAR工藝屬于尾氣加氫還原吸收類工藝，它與同屬于尾氣加氫還原吸收類工藝的Scot工藝相比，主要區(qū)別是無(wú)在線還原氣發(fā)生爐，因此有人將它稱為無(wú)燃燒爐的Scot工藝。該工藝的主要特點(diǎn)是外供氫源，加氫反應(yīng)器熱源由反應(yīng)器進(jìn)出口物流換熱并附設(shè)電加熱器以供裝置開(kāi)停工、事故及特殊工況時(shí)使用或其他外部熱源（間接加熱爐、蒸汽等）提供。無(wú)在線爐工藝意味著無(wú)額外的惰性氣體進(jìn)入系統(tǒng)，使過(guò)程氣總量較SCOT工藝減少5～10％，從而具有設(shè)備規(guī)模小，尾氣排放量相對(duì)較少的特點(diǎn)。它同時(shí)具有Scot工藝的其他優(yōu)點(diǎn)，裝置總硫回收率可達(dá)到99.8%以上，凈化尾氣中硫化物含量<300ppm，符合GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

ppt課件RAR工藝ppt課件

Clauspol-300工藝

Clauspol-300工藝是在Clauspol-1500工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，Clauspol-1500工藝是法國(guó)IFP開(kāi)發(fā)的，自1971年第一套工業(yè)裝置投產(chǎn)以來(lái)，迄今為止已有35套工業(yè)裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn)。1993年，IFP在改進(jìn)了Clauspol反應(yīng)塔部分的溶劑循環(huán)回路冷卻方式和采用精確可靠的在線分析儀改善H2S/SO2的比值控制后，推出了Clauspol-300工藝，使裝置的硫回收率由98.5%提高到99.5%。迄今為止采用Clauspol-300工藝建成的工業(yè)裝置有5套，大連西太平洋石化公司的300噸/日硫回收裝置就是其中的一套。在Clauspol-300的基礎(chǔ)上，IFP又推出了Clauspol-99.9工藝，該工藝采用溶劑循環(huán)減飽和回路新技術(shù)和高水解活性的CRS-31催化劑，據(jù)稱裝置總硫回收率可達(dá)到99.9%，但未見(jiàn)工業(yè)化報(bào)道。

ppt課件Clauspol-300工藝ppt課件

SSR工藝

SSR工藝系齊魯石化公司開(kāi)發(fā)的硫回收成套技術(shù)，國(guó)內(nèi)已有10多套裝置采用SSR工藝技術(shù)。SSR技術(shù)同樣屬于尾氣加氫還原吸收類工藝，裝置總硫回收率可達(dá)到99.8%以上，其特點(diǎn)是利用裝置自身熱源作為制硫轉(zhuǎn)化器和加氫反應(yīng)器熱源，用外供氫作氫源，取消了傳統(tǒng)的SCOT工藝在線加熱爐設(shè)備，同樣具有設(shè)備規(guī)模小，尾氣排放量相對(duì)較少的特點(diǎn)。該工藝裝置總硫回收率可達(dá)到99.8%以上，凈化尾氣中硫化物含量<300ppm，符合GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

ppt課件SSR工藝ppt課件4.化學(xué)反應(yīng)原理Claus熱轉(zhuǎn)化階段：

在酸氣燃燒階段，酸氣中所含的所有炭氫化合物都與氧氣發(fā)生反應(yīng)：CH4+1.502--->C0+2H20+5538Kcal/Nm3 (1)C2H6+2.502--->2C0+3H20+9190Kcal/Nm3 (2)C3H8+3.502--->3C0+4H20+12743Kcal/Nm3 (3)

H2+0.502--->H20+2578Kcal/Nm3 (4)ppt課件4.化學(xué)反應(yīng)原理Claus熱轉(zhuǎn)化階段：ppt課件H2S燃燒反應(yīng)方程式：H2S --->H2+0.5S2-905Kcal/Nm3 (5)H2S+0.502--->H20+0.5S2+1674Kcal/Nm3 (6)H2S+1.502--->H20+S02+5531 Kcal/Nm3 (7)反應(yīng)方程式(1)、(2)、(3)和(4)完全向右進(jìn)行，方程式(5)消耗的H2S占進(jìn)入燃燒器H2S總量的6%。反應(yīng)(6)在無(wú)催化劑條件下的轉(zhuǎn)化率取決于火焰溫度和進(jìn)料氣中的H2S濃度。NH3燃燒反應(yīng)方程式：2NH3+1.5O2---->N2+3H2O+3380Kcal/Nm3 (8)本反應(yīng)在Claus接觸式反應(yīng)器中進(jìn)行。ppt課件H2S燃燒反應(yīng)方程式：ppt課件催化轉(zhuǎn)化作包含的主反應(yīng)是：2H2S+SO2---->2H2O+3/8S8+557Kcal/Nm3(9)本式為氣態(tài)硫磺的反應(yīng)平衡方程式。在整個(gè)反應(yīng)的燃燒階段、催化轉(zhuǎn)化階段和氣體冷卻階段包含下列氣態(tài)硫磺反應(yīng)平衡方程式：S8G---->4S2G-4327Kcal/Nm33S8G---->4S6G-444Kcal/Nm3ppt課件催化轉(zhuǎn)化作包含的主反應(yīng)是：ppt課件

冷凝器中的反應(yīng)如下式所示：S8G ----->8S1L +1117Kcal/Nm3 S6G ----->6S1L +1171Kcal/Nm3 S2G ----->2S1L +1372Kcal/Nm3 S1G ----->S1IL +2364Kcal/Nm3 ppt課件ppt課件5.流程簡(jiǎn)述制硫部分

來(lái)自上游裝置的原料酸性氣及尾氣處理部分來(lái)的循環(huán)酸性氣一并進(jìn)入富H2S酸性氣分液罐分離凝液，污水汽提裝置來(lái)的酸性氣進(jìn)入富NH3酸性氣分液罐分離凝液。上述原料分離出的冷凝液排入酸性水壓送罐,間斷用泵送至污水汽提裝置處理，經(jīng)分離凝液的上述酸性氣原料各分成兩路,分別進(jìn)入到兩列制硫部分。由于兩列工藝流程相同，以下僅以一列為例進(jìn)行說(shuō)明。

富NH3酸性氣原料與一部分富H2S酸性氣原料混合送至酸性氣燃燒爐燃燒器(第一區(qū))，剩余部分的富H2S酸性氣進(jìn)入酸性氣燃燒爐中部(第二區(qū))，在燃燒爐內(nèi)酸性氣與由燃燒爐鼓風(fēng)機(jī)供給的空氣發(fā)生反應(yīng)，所供給空氣量剛好可以滿足原料氣中的烴類和氨的完全氧化,以及在尾氣中H2S/SO2比率等于2所要求的H2S的燃燒。

ppt課件5.流程簡(jiǎn)述制硫部分ppt課件

原料酸性氣與空氣的準(zhǔn)確比率是由設(shè)置在燃燒爐風(fēng)機(jī)排出管線兩路并聯(lián)的控制閥來(lái)控制的。一路控制閥維持空氣與酸性氣的比率,另一路控制閥是用安裝在三級(jí)硫冷凝器出口線上H2S/SO2比值分析儀的信號(hào)來(lái)校正。離開(kāi)酸性氣燃燒爐的過(guò)程氣通過(guò)在余熱鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽來(lái)回收余熱，產(chǎn)生的高壓蒸汽除自用部分外,剩余部分通過(guò)尾氣焚燒部分高壓蒸汽過(guò)熱器過(guò)熱后并入全廠高壓蒸汽管網(wǎng)。離開(kāi)余熱鍋爐的過(guò)程氣進(jìn)入一級(jí)硫冷凝器,硫被冷凝并通過(guò)一級(jí)硫封罐進(jìn)入硫坑。自一級(jí)硫冷凝器出來(lái)的過(guò)程氣進(jìn)入一級(jí)轉(zhuǎn)化器前,經(jīng)一級(jí)轉(zhuǎn)化器進(jìn)料加熱器用3.5Mpa高壓蒸汽加熱到催化轉(zhuǎn)化最適宜的溫度后進(jìn)入一級(jí)轉(zhuǎn)化器,在轉(zhuǎn)化器內(nèi)H2S和SO2發(fā)生claus反應(yīng)直至達(dá)到平衡。從一級(jí)轉(zhuǎn)化器流出的氣體進(jìn)入二級(jí)硫冷凝器,硫被冷凝并通過(guò)二級(jí)硫封罐進(jìn)入硫坑。從二級(jí)硫冷凝器流出的氣體通過(guò)二級(jí)轉(zhuǎn)化器進(jìn)料加熱器加熱后,進(jìn)入二級(jí)轉(zhuǎn)化器,氣體離開(kāi)二級(jí)反應(yīng)器進(jìn)入三級(jí)硫冷凝器,硫被冷凝并通過(guò)三級(jí)硫封罐進(jìn)入硫坑。過(guò)程氣(尾氣)離開(kāi)三級(jí)硫冷凝器,然后與第二列硫磺回收部分來(lái)的尾氣合并送到尾氣處理部分。

ppt課件原料酸性氣與空氣的準(zhǔn)確比率是由設(shè)置在燃燒爐風(fēng)機(jī)

通過(guò)三個(gè)硫冷凝器的過(guò)程氣所釋放的熱量用來(lái)產(chǎn)生0.45MPa低壓蒸汽，產(chǎn)生的低壓蒸汽用于裝置內(nèi)部加熱及伴熱,系統(tǒng)來(lái)的1.0MPa蒸汽經(jīng)減溫減壓后作為補(bǔ)充。ppt課件通過(guò)三個(gè)硫冷凝器的過(guò)程氣所釋放的熱量用來(lái)產(chǎn)生0.液硫脫氣部分

自制硫部分產(chǎn)生的液硫全部匯集進(jìn)入液硫池,液硫通過(guò)液硫循環(huán)泵循環(huán)來(lái)脫除其中的H2S,釋放的H2S用蒸汽噴射器抽送至尾氣焚燒爐。脫氣后的液硫存入硫坑,用液硫輸送泵送到硫磺成型或液硫貯罐。兩套制硫部分PFD圖如下所示。ppt課件液硫脫氣部分ppt課件ppt課件ppt課件ppt課件ppt課件尾氣處理部分

來(lái)自兩列制硫部分的尾氣通過(guò)加氫反應(yīng)器進(jìn)料加熱器被加熱到283℃。被加熱后的尾氣混入富氫氣后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，加氫反應(yīng)器裝填的催化劑是特殊的還原/水解催化劑，在加氫反應(yīng)器中,SO2、COS、CS2及液硫、氣態(tài)硫等均被轉(zhuǎn)化為H2S。從加氫反應(yīng)器出來(lái)的尾氣進(jìn)入急冷塔，尾氣在急冷塔中被急冷水冷卻，急冷水經(jīng)循環(huán)泵通過(guò)急冷水空冷器冷卻后循環(huán)使用。尾氣在急冷過(guò)程產(chǎn)生的酸性水送至污水汽提裝置處理。尾氣離開(kāi)急冷塔頂后進(jìn)入到吸收塔,其中的酸性氣體被MDEA溶液吸收，吸收了酸性氣體的富溶劑自吸收塔底經(jīng)富胺液過(guò)濾器過(guò)濾后用富液加壓泵送至貧/富液換熱器,被加熱后送入再生塔塔上部。經(jīng)0.45MPa低壓蒸汽加熱，富液在再生塔中進(jìn)行再生。再生塔頂酸性氣經(jīng)酸性氣空冷器冷卻后,進(jìn)入再生塔頂回流罐分離,然后循環(huán)返回到制硫部分。酸性水經(jīng)再生塔回流泵返塔回流。再生塔底的貧液在貧/富液換熱器內(nèi)冷卻后,用貧液加壓泵經(jīng)貧液空冷器及貧液后冷器冷卻后送至吸收塔塔頂循環(huán)吸收。再生塔底重沸器產(chǎn)生的低壓蒸汽冷凝水、裝置內(nèi)部加熱及伴熱凝結(jié)水匯集進(jìn)入凝結(jié)水回收罐集中處理。ppt課件尾氣處理部分ppt課件尾氣焚燒部分

經(jīng)吸收塔處理后的尾氣進(jìn)入尾氣焚燒爐焚燒，焚燒后煙氣通過(guò)蒸汽過(guò)熱器后經(jīng)煙囪排入大氣。焚燒爐的溫度由燃料氣流率控制,燃燒空氣由燃燒爐鼓風(fēng)機(jī)供給。尾氣處理部分PFD圖如下所示。ppt課件尾氣焚燒部分ppt課件ppt課件ppt課件ppt課件ppt課件ppt課件ppt課件

硫磺回收工藝簡(jiǎn)介ppt課件

硫磺回收工藝簡(jiǎn)介ppt課件1.概述

硫磺回收裝置主要由四部分組成，制硫部分、尾氣處理、尾氣焚燒及液硫成型部分。制硫部分普遍采用改良Claus工藝（亦稱常規(guī)Claus）回收酸性氣中93%-95%的元素硫；剩余的元素硫則由尾氣處理部分回收；尾氣焚燒部分普遍采用熱焚燒工藝；液硫成型部分通常根據(jù)產(chǎn)品要求外購(gòu)不同的成型機(jī)組。

ppt課件1.概述硫磺回收裝置主要由四部分組成，制硫部分、尾氣2.國(guó)內(nèi)外工藝技術(shù)狀況及進(jìn)展

國(guó)外工藝技術(shù)概況

自20世紀(jì)30年代改良Claus工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái)，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的努力，改良Claus硫回收工藝日臻完善。在工藝方面，一般采用一段高溫氧化爐，兩級(jí)、三級(jí)或四級(jí)低溫轉(zhuǎn)化器，可以加工含硫化氫5%-100%的各種酸性氣體。在催化劑的研制和使用方面亦取得了很大進(jìn)步、普遍采用活性氧化鋁催化劑以及加有助劑的專門用途的催化劑。在自控儀表應(yīng)用方面、自70年代美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)成功H2S/SO2在線比值分析儀以來(lái)，硫磺回收裝置采用計(jì)算機(jī)控制優(yōu)化操作，大大提高了裝置的效率和硫回收率。另外，在材料和防腐技術(shù)的改善等方面也取得了很大進(jìn)展。ppt課件2.國(guó)內(nèi)外工藝技術(shù)狀況及進(jìn)展國(guó)外工藝技術(shù)概況ppt

采用改良Claus法從酸性氣中回收元素硫時(shí)，由于Claus反應(yīng)是可逆的，受到化學(xué)平衡的限制，即使采用4級(jí)轉(zhuǎn)化器，總硫回收率也只能到98%-99%，有1%-2%的硫化物要排到大氣。為了減少環(huán)境污染，尾氣處理部分的工藝開(kāi)發(fā)和運(yùn)用變的日益重要。自20世紀(jì)60年代尾氣處理工藝問(wèn)世以來(lái)，國(guó)外開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的工藝有數(shù)十種，按其化學(xué)原理可分為三大類:尾氣還原吸收工藝；低溫Claus工藝；H2S直接選擇氧化工藝。ppt課件ppt課件

（1）尾氣還原吸收工藝

尾氣還原吸收工藝是通過(guò)加氫反應(yīng)將尾氣中的SO2、SX還原為H2S；COS、CS2水解為H2S。然后采用胺法選擇吸收尾氣中的H2S，富液經(jīng)再生釋放出酸性氣，酸性氣則返回制硫部分循環(huán)處理。該工藝的特點(diǎn)為:硫回收率高（≥99.8%）;排放氣凈化度高（<960mg/m3,符合GB16297-1996環(huán)保規(guī)定）；投資高；操作費(fèi)用高。Shell公司的SCOT工藝；NIGI公司的HCR工藝；Parsons公司的BSR/MDEA工藝；KTI公司的RAR工藝等都屬于此工藝。

ppt課件（1）尾氣還原吸收工藝ppt課件

（2）低溫Claus工藝低溫Claus（亦稱亞露點(diǎn)法）工藝是指在低于硫露點(diǎn)的條件下尾氣中的H2S和SO2繼續(xù)進(jìn)行Claus反應(yīng)生成元素硫。這類工藝一般是在常規(guī)Claus裝置之后再配置2-3個(gè)低溫轉(zhuǎn)化器，反應(yīng)溫度一般控制在130℃左右，由于反應(yīng)溫度低，反應(yīng)平衡向生成硫的方向移動(dòng)，因而可提高硫的轉(zhuǎn)化率。生成的液硫會(huì)沉積在催化劑上，故轉(zhuǎn)化器需周期再生，切換使用。該工藝的特點(diǎn)為；總硫回收率低（98.5%-99.5%）；排放氣凈化度低（>4000mg/m3）；投資低；操作費(fèi)用低。屬于低溫Claus工藝的主要有：Lurgi公司和SNPA公司的Sulfreen工藝；Delta公司的MCRC工藝；IFP公司的Clauspol工藝等。ppt課件（2）低溫Claus工藝ppt課件

（3）H2S直接選擇氧化工藝直接氧化工藝是將尾氣（或貧酸性氣）中的H2S直接氧化生成硫磺的方法。該工藝的特點(diǎn)與低溫Claus工藝同。H2S直接選擇氧化工藝主要有：Parsons公司的BSR/Seletox工藝和BSR/Hi-Activity工藝；Comprimo公司的SuperClaus工藝；Linde公司的Clinsulf工藝等。

ppt課件ppt課件三大類尾氣處理工藝的比較ppt課件三大類尾氣處理工藝的比較ppt課件

國(guó)內(nèi)硫磺回收工藝技術(shù)概況我國(guó)Claus法硫回收生產(chǎn)起步于60年代中期，第一套Claus法硫回收工業(yè)裝置于1965年在四川東溪天然氣凈化廠建成投產(chǎn)，首次從含硫天然氣副產(chǎn)的酸性氣中回收硫磺。1971年在山東勝利煉油廠又建成了以煉廠酸性氣為原料的，年產(chǎn)硫磺5000噸的工業(yè)裝置。從此揭開(kāi)了我國(guó)硫磺回收技術(shù)發(fā)展的序幕。ppt課件國(guó)內(nèi)硫磺回收工藝技術(shù)概況ppt課件1997年至今國(guó)內(nèi)引進(jìn)的硫回收裝置匯總ppt課件1997年至今國(guó)內(nèi)引進(jìn)的硫回收裝置匯總ppt課件20世紀(jì)90年代中期，在中石化科技發(fā)展部的大力支持下，齊魯石化公司在借鑒國(guó)外硫回收技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了SSR硫回收工藝技術(shù)。SSR工藝目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)數(shù)套工業(yè)裝置上應(yīng)用，其特點(diǎn)是利用裝置自身熱源作為制硫轉(zhuǎn)化器和加氫反應(yīng)器熱源，用外供氫作氫源，取消了傳統(tǒng)的SCOT工藝在線加熱爐設(shè)備。

另外，我國(guó)硫回收催化劑的基礎(chǔ)研究起步于80年代初，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，徹底淘汰了活性低、污染大的鋁釩土催化劑，代之采用高活性的人工合成氧化鋁催化劑。目前，國(guó)內(nèi)有了自己的合成氧化鋁催化劑系列，如齊魯石化公司研究院開(kāi)發(fā)的LS系列硫回收催化劑和四川石油管理局天然氣研究院開(kāi)發(fā)的CT6系列硫回收催化劑等。

經(jīng)過(guò)40多年不斷的努力，我國(guó)硫回收工業(yè)有了很大發(fā)展，在石化及天然氣行業(yè)內(nèi)建成了80多套硫回收裝置，年回收硫磺50多萬(wàn)噸，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境的改善做出一定貢獻(xiàn)，但與國(guó)外先進(jìn)水平比還有較大的差距。ppt課件20世紀(jì)90年代中期，在中石化科技發(fā)展部的大力3.工藝技術(shù)比較

制硫部分的工藝技術(shù)目前通常都采用改良Claus（亦稱常規(guī)Claus）工藝回收酸性氣中的元素硫。因?yàn)榕c其它硫回收工藝相比較，改良Claus工藝在石油天然氣加工領(lǐng)域，是從酸性氣中回收元素硫效率最高、投資最省、工藝最成熟的一種方法。尾氣處理部分的工藝技術(shù)目前國(guó)內(nèi)引進(jìn)和開(kāi)發(fā)的主要有以下幾種：SCOT、SuperClaus、MCRC、RAR、Clauspol-300及SSR技術(shù)。

ppt課件3.工藝技術(shù)比較制硫部分的工藝技術(shù)目

SCOT工藝

SCOT工藝系荷蘭Shell公司開(kāi)發(fā)，自1973年第一套工業(yè)裝置交付使用以來(lái)，迄今為止已有185套SCOT工藝裝置投產(chǎn)，居所有尾氣處理工藝裝置之首。SCOT裝置規(guī)模從3噸/日到2100噸/日，裝置總硫回收率可達(dá)到99.8%以上，凈化尾氣中硫化物含量<300ppm，符合GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。SCOT工藝被證實(shí)是減少SO2排放最為有效的方法，該工藝成熟（建有185套工業(yè)裝置、有27年的歷史）、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠（故障率低于1%）、操作彈性大（25%-100%）、抗干擾能力強(qiáng)（進(jìn)料氣組成稍有變化，對(duì)裝置總硫回收率沒(méi)有影響），但該工藝裝置投資高，尤其是加氫反應(yīng)器所需熱源和氫源由在線加熱爐提供，造成操作復(fù)雜和操作費(fèi)用增加。ppt課件SCOT工藝ppt課件

SuperClaus工藝

SuperClaus工藝是荷蘭Comprimo公司等開(kāi)發(fā)，該工藝屬于直接將尾氣中的H2S氧化為元素硫的硫回收工藝。自1988年第一套日產(chǎn)硫磺100噸的工業(yè)裝置投產(chǎn)以來(lái)，迄今為止已有90套裝置投產(chǎn)或在建中。該工藝的特點(diǎn)是：

（1）以H2S過(guò)量運(yùn)轉(zhuǎn)方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的H2S/SO2=2/1（分子）苛刻比例調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)方式，操作靈活性大；（2）催化劑僅對(duì)H2S進(jìn)行選擇性氧化，H2、CO等組分不會(huì)被氧化，也不會(huì)因?yàn)楦狈磻?yīng)生成COS和CS2，即使是在超過(guò)化學(xué)計(jì)量的氧存在下，SO2的生成量也非常少，在缺氧的條件下，H2S將同催化劑上的金屬氧化物反應(yīng)生成金屬硫化物，但只要O2過(guò)量催化劑很容易再生；（3）過(guò)程氣中高濃度的水含量不會(huì)影響H2S的轉(zhuǎn)化率；（4）裝置投資和操作費(fèi)用與常規(guī)Claus相當(dāng)；（5）總硫回收率分為99%和99.5%兩種，凈化尾氣中硫化物含量>1500ppm，不能滿足GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。ppt課件SuperClaus工藝ppt課件

MCRC工藝

MCRC工藝是加拿大礦物和化學(xué)資源公司開(kāi)發(fā)的一種硫磺回收與尾氣處理一體化的硫回收工藝。該工藝將最后一級(jí)或兩級(jí)轉(zhuǎn)化器置于低溫下操作，在工藝流程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面有一定的特點(diǎn)，因此自問(wèn)世以來(lái)頗受重視，自1980年第一套工業(yè)裝置投產(chǎn)以來(lái)，迄今為止已有16套裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn)。裝置采用與傳統(tǒng)Claus裝置基本相同的流程，全部設(shè)備可按Claus裝置的規(guī)范設(shè)計(jì)制造，無(wú)任何特殊要求。催化劑再生是整個(gè)操作的一部分，無(wú)需單獨(dú)設(shè)置再生循環(huán)系統(tǒng)，而只要在普通Claus裝置上增加少量閥門即能靈活控制。另外裝置操作方便，容易管理，操作費(fèi)與同樣轉(zhuǎn)化器級(jí)數(shù)的普通Claus裝置相當(dāng)，投資越高10%，而硫回收率可提高2-5個(gè)百分點(diǎn)?？偭蚧厥章史譃?9%和99.5%兩種，凈化尾氣中硫化物含量>1500ppm，不能滿足GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

ppt課件MCRC工藝ppt課件

RAR工藝

RAR工藝是意大利國(guó)際動(dòng)力學(xué)技術(shù)公司（KTI）開(kāi)發(fā)的一種尾氣處理工藝。我國(guó)于20世紀(jì)90年代引進(jìn)該工藝，分別在茂名和南京建有生產(chǎn)裝置。RAR工藝屬于尾氣加氫還原吸收類工藝，它與同屬于尾氣加氫還原吸收類工藝的Scot工藝相比，主要區(qū)別是無(wú)在線還原氣發(fā)生爐，因此有人將它稱為無(wú)燃燒爐的Scot工藝。該工藝的主要特點(diǎn)是外供氫源，加氫反應(yīng)器熱源由反應(yīng)器進(jìn)出口物流換熱并附設(shè)電加熱器以供裝置開(kāi)停工、事故及特殊工況時(shí)使用或其他外部熱源（間接加熱爐、蒸汽等）提供。無(wú)在線爐工藝意味著無(wú)額外的惰性氣體進(jìn)入系統(tǒng)，使過(guò)程氣總量較SCOT工藝減少5～10％，從而具有設(shè)備規(guī)模小，尾氣排放量相對(duì)較少的特點(diǎn)。它同時(shí)具有Scot工藝的其他優(yōu)點(diǎn)，裝置總硫回收率可達(dá)到99.8%以上，凈化尾氣中硫化物含量<300ppm，符合GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

ppt課件RAR工藝ppt課件

Clauspol-300工藝

Clauspol-300工藝是在Clauspol-1500工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，Clauspol-1500工藝是法國(guó)IFP開(kāi)發(fā)的，自1971年第一套工業(yè)裝置投產(chǎn)以來(lái)，迄今為止已有35套工業(yè)裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn)。1993年，IFP在改進(jìn)了Clauspol反應(yīng)塔部分的溶劑循環(huán)回路冷卻方式和采用精確可靠的在線分析儀改善H2S/SO2的比值控制后，推出了Clauspol-300工藝，使裝置的硫回收率由98.5%提高到99.5%。迄今為止采用Clauspol-300工藝建成的工業(yè)裝置有5套，大連西太平洋石化公司的300噸/日硫回收裝置就是其中的一套。在Clauspol-300的基礎(chǔ)上，IFP又推出了Clauspol-99.9工藝，該工藝采用溶劑循環(huán)減飽和回路新技術(shù)和高水解活性的CRS-31催化劑，據(jù)稱裝置總硫回收率可達(dá)到99.9%，但未見(jiàn)工業(yè)化報(bào)道。

ppt課件Clauspol-300工藝ppt課件

SSR工藝

SSR工藝系齊魯石化公司開(kāi)發(fā)的硫回收成套技術(shù)，國(guó)內(nèi)已有10多套裝置采用SSR工藝技術(shù)。SSR技術(shù)同樣屬于尾氣加氫還原吸收類工藝，裝置總硫回收率可達(dá)到99.8%以上，其特點(diǎn)是利用裝置自身熱源作為制硫轉(zhuǎn)化器和加氫反應(yīng)器熱源，用外供氫作氫源，取消了傳統(tǒng)的SCOT工藝在線加熱爐設(shè)備，同樣具有設(shè)備規(guī)模小，尾氣排放量相對(duì)較少的特點(diǎn)。該工藝裝置總硫回收率可達(dá)到99.8%以上，凈化尾氣中硫化物含量<300ppm，符合GB16297-1996環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

ppt課件SSR工藝ppt課件4.化學(xué)反應(yīng)原理Claus熱轉(zhuǎn)化階段：

在酸氣燃燒階段，酸氣中所含的所有炭氫化合物都與氧氣發(fā)生反應(yīng)：CH4+1.502--->C0+2H20+5538Kcal/Nm3 (1)C2H6+2.502--->2C0+3H20+9190Kcal/Nm3 (2)C3H8+3.502--->3C0+4H20+12743Kcal/Nm3 (3)

H2+0.502--->H20+2578Kcal/Nm3 (4)ppt課件4.化學(xué)反應(yīng)原理Claus熱轉(zhuǎn)化階段：ppt課件H2S燃燒反應(yīng)方程式：H2S --->H2+0.5S2-905Kcal/Nm3 (5)H2S+0.502--->H20+0.5S2+1674Kcal/Nm3 (6)H2S+1.502--->H20+S02+5531 Kcal/Nm3 (7)反應(yīng)方程式(1)、(2)、(3)和(4)完全向右進(jìn)行，方程式(5)消耗的H2S占進(jìn)入燃燒器H2S總量的6%。反應(yīng)(6)在無(wú)催化劑條件下的轉(zhuǎn)化率取決于火焰溫度和進(jìn)料氣中的H2S濃度。NH3燃燒反應(yīng)方程式：2NH3+1.5O2---->N2+3H2O+3380Kcal/Nm3 (8)本反應(yīng)在Claus接觸式反應(yīng)器中進(jìn)行。ppt課件H2S燃燒反應(yīng)方程式：ppt課件催化轉(zhuǎn)化作包含的主反應(yīng)是：2H2S+SO2---->2H2O+3/8S8+557Kcal/Nm3(9)本式為氣態(tài)硫磺的反應(yīng)平衡方程式。在整個(gè)反應(yīng)的燃燒階段、催化轉(zhuǎn)化階段和氣體冷卻階段包含下列氣態(tài)硫磺反應(yīng)平衡方程式：S8G---->4S2G-4327Kcal/Nm33S8G---->4S6G-444Kcal/Nm3ppt課件催化轉(zhuǎn)化作包含的主反應(yīng)是：ppt課件

冷凝器中的反應(yīng)如下式所示：S8G ----->8S1L +1117Kcal/Nm3 S6G ----->6S1L +1171Kcal/Nm3 S2G ----->2S1L +1372Kcal/Nm3 S1G ----->S1IL +2364Kcal/Nm3 ppt課件ppt課件5.流程簡(jiǎn)述制硫部分

來(lái)自上游裝置的原料酸性氣及尾氣處理部分來(lái)的循環(huán)酸性氣一并進(jìn)入富H2S酸性氣分液罐分離凝液，污水汽提裝置來(lái)的酸性氣進(jìn)入富NH3酸性氣分液罐分離凝液。上述原料分離出的冷凝液排入酸性水壓送罐,間斷用泵送至污水汽提裝置處理，經(jīng)分離凝液的上述酸性氣原料各分成兩路,分別進(jìn)入到兩列制硫部分。由于兩列工藝流程相同，以下僅以一列為例進(jìn)行說(shuō)明。

富NH3酸性氣原料與一部分富H2S酸性氣原料混合送至酸性氣燃燒爐燃燒器(第一區(qū))，剩余部分的富H2S酸性氣進(jìn)入酸