制硫工藝專業(yè)資料

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。3.2 主要工藝特點3.2.1 裝置采用二級常規(guī)克勞斯工藝, 直流法硫回收凈化工藝, 保證裝置有穩(wěn)定的較高的硫回收率。3.2.2 采用飽和或過熱蒸汽加熱, 控制反應(yīng)床層入口溫度, 操作簡單 ,利于開工升溫 , 床層除硫 , 為催化劑床層具有較高活性提供保障。3.2.3 在末級硫冷凝器出口H2S/SO2 比值分析儀 , 并實現(xiàn)閉環(huán)控制。根據(jù)二級克勞斯尾氣中H2S/SO2 的比例值 , 調(diào)節(jié)空氣 /酸性氣控制回路中的空氣量, 使空氣中的H2S/SO2 達到 4 比 1, 以保證有較高的硫磺回收率。3.2.4 反應(yīng)爐采用進口高強度專用燒嘴

2、, 同時使裝置具有較大的操作彈性。3.2.5 地下液硫儲槽, 內(nèi)貼防酸耐熱磁磚, 內(nèi)置蒸汽加熱盤管, 外置保溫性能和抗腐蝕性能良好的保溫層, 減少散熱損失保證長周期運行3.2.6 液硫脫氣采用國外MAG 專利的脫氣設(shè)施, 操作控制簡單 , 可將溶解在硫中的微量H2S 脫至 10ppm 以下。3.2.7 反應(yīng)爐配備性能可靠的點火器、火焰檢測儀 , 并采用光學(xué)溫度計測量反應(yīng)爐溫度, 保證測溫的準確性。3.2.8 對反應(yīng)爐采用聯(lián)鎖保護, 對爐溫、 爐壓、 酸氣分液罐、廢鍋液面等重要參數(shù)采取多點測量, 三取二進聯(lián)鎖等措施, 極大地提高儀表的可靠性 , 保證了裝置的安全運行。3.3 主要進料條件資料內(nèi)容

3、僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。3.3.1 酸性氣進料操作條件溫度 : 3055壓力 : 70 85KPa( 表壓 )流率 : 9000 30000Nm3/h3.3.2 進料酸氣主要組成:組分 ( V) % 正常工況最大工況C10.220.21CO234.4332.28H2S58.3960.520COS0.010.0073O8W8?%H5IH2O6.956.97CH4S0.0040.004總流率 ( kmol/h) 1331.981660.7793.3.3 裝置收率裝置回收硫磺 : 23.75t/h( 根據(jù)原料氣氣質(zhì)而定) ; 收率為 : 93-95%工廠收率 : 99.

4、8%3.3.4 物料平衡物料名稱重量百分數(shù)%千克 /小時噸 /天噸 /年入方酸性氣47.燃燒空氣 50.液硫池脫氣空氣0.8484920.3766792脫氣蒸汽 0.7272617.4245808合計 0.-資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。出方硫磺產(chǎn)品23.煙道氣 76.52605840合計 .3.4 工藝流程及原理3.4.1 工藝流程簡述來自天然氣脫硫單元的酸性氣首先進入酸氣分液罐(111-D-301) 分液 , 以避免可能攜帶的凝液進入反應(yīng)爐燃燒器(111-F-301), 對單元操作及下游設(shè)備造成影響。分離出的酸性凝液經(jīng)酸氣分液罐底泵( 111-P-302)

5、送往酸性水汽提單元。燃燒空氣供給系統(tǒng)Claus 風(fēng)機 (111-K-301A/B) 同時為反應(yīng)爐燃燒器(111-F-301) 及加氫進料燃燒器(111-F-401) 提供燃燒所需的空氣, 而尾氣焚燒爐所需的燃燒空氣由位于焚燒爐附近的焚燒爐風(fēng)機( 111-K-401A/B)提供。進入反應(yīng)爐燃燒器的空氣量應(yīng)剛好能夠?qū)⒃蠚庵械臒N類完全氧化 , 同時滿足裝置尾氣中 H2S/S02 比率為 4:1 所要求的部分 H2S 燃燒所需的空氣量。燃燒反應(yīng)部分 :燃燒反應(yīng)部分的設(shè)備包括反應(yīng)爐燃燒器 ( 111-F-301) 、 反應(yīng)爐 (111-F-302), 余 熱 鍋 爐 (111-E-301/302) 及

6、 第 一 級 硫 冷 凝 器(111-E-303)。燃燒反應(yīng)部分中最重要的參數(shù)為反應(yīng)溫度、 反應(yīng)物的混合程度及停留時間, 適當提高這三個參數(shù)能夠使燃燒反應(yīng)得到更為理想的產(chǎn)物。燃燒反應(yīng)溫度約為1070。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。在燃燒器及反應(yīng)爐中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:H2S ( 3/2) O2=SO2 H20( 1)2H2SS02=( 3/X) SX 2H20(2)在反應(yīng)爐中燃燒反應(yīng)能夠得到充分的反應(yīng)時間, 同時還能有效地破壞酸性氣中攜帶的雜質(zhì)。燃燒產(chǎn)生的高溫過程氣進入與反應(yīng)爐直接相連的余熱鍋爐, 在鍋爐中經(jīng)過產(chǎn)生3.5Mpag 等級的飽和蒸汽來回收余熱并將過

7、程氣冷卻到約281。冷卻后的過程氣進入第一級硫冷凝器 , 被進一步冷卻至172并凝出液硫 , 同時發(fā)生0.4MPa 等級的飽和蒸汽, 冷凝出的液硫重力自流至一級硫封罐(111-S-302),然后自流至液硫池( 111-S-301) 。催化反應(yīng)部分 ,自第一級硫冷凝器出來的過程氣進入第一級反應(yīng)進料加熱器(111-E-304),經(jīng) 3.5MPag 等級高壓蒸汽加熱到213后進入一級轉(zhuǎn)化器 (111-R-301),在反應(yīng)器內(nèi)過程氣與催化劑接觸, 繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)(2)直至達到平衡, 反應(yīng)中生成的硫在過程氣進入第二級硫冷凝器( 111-E-305) 后冷凝出來 , 自流經(jīng)二級硫封罐(111-S-303)后

8、進入液硫池。過程氣在第二級催化反應(yīng)部分經(jīng)過的流程與第一級催化反應(yīng)部分相同 , 在第二級反應(yīng)進料加熱器(111-E-306)中被加熱至211后進入二級轉(zhuǎn)化器(111-R-302). 在二級轉(zhuǎn)化器內(nèi)過程氣與催化劑接觸,進一步發(fā)生反應(yīng)( 2)直至達到平衡。反應(yīng)后的過程氣進入末級硫冷凝器 (111-E-307), 冷凝下來的液硫經(jīng)三級硫封罐( 111-S-304) 后進入資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。液硫池 , 出末級硫冷凝器的尾氣進入尾氣處理單元。液硫池及液硫脫氣部分來自各級硫冷凝器的液硫重力自流至液硫池(111-S-301),在液硫池中經(jīng)過 Black&Veatch

9、 的專利 MAG R 脫氣工藝可將液硫中的H2S脫除至10ppm( w) 以下。 MAG R 液硫脫氣工藝不需采用任何化學(xué)添加劑 , 其工藝原理為 : 液硫在液硫池的不同分區(qū)中循環(huán)流動 , 并經(jīng)過一、 二級噴射器 ( 111-EJ-302/303) 進行機械攪動 , 溶解在液硫中的 H2S 釋放到氣相中并由抽空器 ( 111-EJ-301A/B) 送入尾氣焚燒爐 , 以保持氣相中的H2S 濃度在爆炸極限以下。來自各級硫冷凝器的液硫一般含有250-300ppm( w) 的 H2S,取決于不同的操作條件, 操作溫度較高的第一級硫冷凝器中冷凝的液硫中 H2S 含量高于操作溫度較低的末級硫冷凝器中冷凝

10、的液硫。 H2S 在液硫中除物理溶解以外 , 還以多硫化氫 ( H2SX) 形態(tài)存在。 H2SX是由 H2S 與硫磺發(fā)生平衡反應(yīng)生成的一種弱鍵多硫化物:H2S ( x-1) S=H2SX3由于溫度升高可促使該反應(yīng)向右進行, 因此在第一級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。脫氣后的液硫自液硫池脫氣區(qū)溢流至存儲區(qū), 一部分脫氣液硫經(jīng)液硫池泵 (111-P-301A/B) 升壓后進入硫磺冷卻器, 冷卻至138后再循環(huán)回脫氣區(qū)。脫氣后的產(chǎn)品液硫用液硫產(chǎn)品泵(111-P-303A/B)送至液硫成型單元生產(chǎn)粒狀固體硫磺, 或送至液硫罐區(qū)。鍋爐給水及蒸汽系統(tǒng)資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如

11、有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。自裝置外來的高壓脫氧水, 經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器E-308 加熱 , 再經(jīng)末級硫冷器E-307 和液硫冷卻器E-309 升溫后 , 作為廢熱鍋爐汽包D-302 的給水。廢鍋產(chǎn)生的中壓蒸汽小部分作為再熱器E-304、E-306 熱源 , 其余的送尾氣部分過熱后進中壓蒸汽管網(wǎng)。自裝置外來的低壓脫氧水送至各硫冷凝器( E-303, E-305) , 產(chǎn)生低壓蒸汽直接進低壓蒸汽管網(wǎng)。3.4.2 工藝原理克勞斯法硫回收包括酸性氣運行方案( 正常操作 ) 和燃料氣運行方案( 升溫操作 ) 兩種操作情況 , 其反應(yīng)原理如下:3.4.2.1 酸性氣運行方案( 正常操作 )酸性氣運

12、行方案為裝置正常運行操作, 酸性氣進料與適當?shù)目諝馀浔群筮M入反應(yīng)爐 ( 溫度穩(wěn)定后不需要燃料氣助燃 ) , 以 H2S 與氧不完全燃燒 ( H2S/SO2 比率為 4) 為基礎(chǔ) , 目的是為了使克勞斯尾氣中 H2S/SO2 之比達到 4:1, 使 H2S 最大限度的轉(zhuǎn)化為硫磺。此方案包括四個不同的轉(zhuǎn)化階段 , 即:1、克勞斯熱轉(zhuǎn)化酸性氣在反應(yīng)爐前端的燃燒器中發(fā)生的燃燒反應(yīng), 所有的可燃成分按以下反應(yīng)燃燒。CH4+1.5O2 CO+2H2O+5538kcal/Nm3C2H6+2.5O2 2CO+3H2O+9190kcal/Nm3H2+0.5O2 H2O+2578kcal/Nm3所有的反應(yīng)幾乎完全

13、向右側(cè)進行, 也有少量烴類被完全燃燒成H20資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。和 CO2。與反應(yīng)爐相關(guān)的H2S 的克勞斯反應(yīng)如下:H2S H2+0.5S2 905kcal/Nm3 H2S+1.5O2H2O+SO2+5531kcal/Nm3 H2S+0.5O2 H2O+0.5S2+1674kcal/Nm3 分解反應(yīng)中的 H2S 耗量占進料酸性氣 H2S 含量的約 6。熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)進行的程度 , 主要由進料酸性氣中 H2S 濃度和部分 H2S燃燒所能達到的火焰溫度決定, 熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)也受到熱反應(yīng)器內(nèi)氣體停留時間的影響。另外, 熱反應(yīng)段還有形成COS 和 CS2 的副反應(yīng), COS 和 CS2 的生成同酸性氣中所含的CO2 濃度和烴類有關(guān)。2、 克勞斯催化轉(zhuǎn)化克勞斯催化反應(yīng)是個平衡反應(yīng), 低溫利于該反應(yīng)的發(fā)生, 在氧化鋁催化劑作用下此階段分兩步完成, 首先在最佳的反應(yīng)器入口溫度下進行H2S 和 SO2 的轉(zhuǎn)化 , 轉(zhuǎn)化完成后生成的硫再進行冷