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硫磺回收装置技术问答

硫磺回收装置技术问答
硫磺回收装置技术问答

目录

第一篇基础知识篇 2 第二篇工艺技术篇 14 第三篇设备知识篇 33第四篇操作知识篇 47第五篇仪表自控篇 84 第六篇事故处理篇 111 第七篇安全、环保篇 120

第一篇基础知识篇

第1题原油中硫以什么形态存在?

答:硫在原油中的分布一般是随着馏份沸程的升高而增加,大部分集中在重馏份和渣油中,硫在原油中的存在形态已经确定的有:元素硫、硫化氢、硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、环硫醚、二硫化物(RSSR')、噻吩及其同系物。

硫醚是石油中含量很大的硫化物。硫醚是中性液体,对金属没有腐蚀作用,但是在高温下会分解成活性硫化物。

二硫化物在石油馏份中含量较少,而且多集中在高沸点馏份中。二硫化物也是中性,不与金属作用,但它的热安定性较差,受热后可分解出活性硫化物,活性硫化物对金属有很强的腐蚀作用。

第2题按原油的含硫量可把原油分为哪几类?

答:按原油的含硫量可分为低含硫原油(含硫<0.5%)、含硫原油(含硫0.5~

2.0%)、高含硫原油(含硫>2.0%)。

第3题说出硫化氢的重要理化性质。

答:硫化氢是一种无色、具有臭鸡蛋气味的可燃性剧毒气体,分子式为:H2S,分子量为34.08,密度为1.539 Kg/m3,比重为1.19,纯硫化氢在空气中246℃或在氧气中220℃即可燃烧,与空气混合会爆炸,其爆炸极限为:4.3~45.5%。H2S溶于水,一体积水可以溶解4.65体积H2S,水溶液呈弱酸性(氢硫酸),氢硫酸是不稳定的,易被水溶液中氧氧化,而使其H2S溶液呈混浊(单质硫易析出) 。

第4题说明硫化氢在空气中燃烧的情况?

答:硫化氢在空气中燃烧带有淡蓝色火焰,在供氧量不同的情况下,燃烧后会得到不同产物。

过氧情况下: H2S+3/2O2===H2O+SO2+Q

氧不足情况下: H2S+1/2O2===H2O+S+Q

H2S具有较强的还原能力,在常温下,H2S也能在空气中发生氧化反应,因此H2S是强还原剂:

缓慢

2H2S+O2====2 H2O+2 S+Q

第5题说出硫化氢与金属反应的情况?

答:H2S能与大多数金属反应生成硫化物,特别是在加热或水蒸汽存在的情况下也能和其它氧化物质生成硫化物。

如:2H2S+Fe→FeS↓+2H2↑

H2S能严重腐蚀钢材(设备、管道等),因此在停工吹扫过程中,一般选用氮气作为吹扫介质,其目的就是防止蒸汽H2S加速与金属作用产生腐蚀。

第6题说出硫磺的重要理化性质。

答:硫磺是一种浅黄色晶体,不溶于水,稍溶于乙醇和乙醚,溶于二硫化碳、四氯化碳和苯,能与氧、氢、卤素(碘除外)和大多数金属化合。分子量为32.06,熔点112~119℃,沸点444.6℃,温度变化时,可发生气、液、固三态转变。自燃点246~248℃,在空气中接触明火即可燃烧,其密度为1.92~2.07g/cm3。

第7题说出随温度变化硫磺的粘度和存在形态(外观)的改变情况。

答:①当硫磺被加热时,分子结构发生变化,当加热到160℃时,S8的环状开始破裂为开链,随之粘度升高,加热到190℃时粘度最大,继续加热时,长链开始发生断裂,粘度又重新下降。在130~160℃之间液体硫磺的流动性最好。在硫蒸汽里存在着下列平衡:3S8===4S6===12S2,随着温度的升高,平衡逐渐向右移动,当接近760℃时,几乎全部转变为S2。

②存在形态(外观)的变化情况:112.8℃以下为黄色固体,112.8~250℃为黄色流动液体,250~300℃为暗棕色粘稠液体,300~444.6℃暗棕色流动液体,444.6~650℃为橙黄色气体,650~1000℃为草色气体,1000℃以后为无色气体。

第8题说出硫有几种同素异形体存在,并指明存在这种同素异形体的温度。

答:硫的同素异形体主要有斜方晶硫和单斜晶硫,单斜晶硫存在于95.6~119℃,斜方晶硫主要存在于95.6℃以下温度。

第9题硫磺有何作用?

答:硫磺的用途很广,世界上每年消耗大量的硫磺,用于制造农药、硫酸、火药、橡胶、漂白剂等,还广泛用于食品工业,医药工业和国防建设,在半导体工业上也有应用。

第10题说出二氧化硫的重要理化性质。

答:二氧化硫是具有强烈刺鼻的窒息气味和强烈涩味的无色有毒气体,分子式SO2,分子量是64.06, SO2易冷凝,常压下冷至-10℃或常温下加压至405.2KPa即可液化,故SO2可做制冷剂,熔点:-76.1℃,沸点:-10.02℃。20℃时,一体积水可以溶解40体积SO2气体,SO2水溶液生成亚硫酸(H2SO3),呈中强酸,所以在有水或水蒸汽存在的情况下,SO2比H2S更易腐蚀钢材,同时与水生成的亚硫酸也会缓慢氧化成硫酸;溶于乙醇、乙醚、氯仿、甲醇、硫酸和醋酸;不燃,也不助燃,车间空气最高容许浓度为15mg/m3。

第11题用化学反应式说明二氧化硫的氧化、还原二重性。

答:SO2具有氧化性,又具有还原性。

如:2H2S+SO2===2 H2O+3/xS x (注:X为2, 6,8)

2SO2+O2 === 2SO3

因此二氧化硫可作为漂白剂使许多有色物质退色。

第12题氨的重要理化性质?

答:氨分子式为NH3,分子量为17.03,氨为无色具有强烈刺激气体,俗称阿莫尼亚,密度0.77Kg/m3,比重0.596。氨易溶于水,在常温下加压即可使其液化(临界温度132.4℃,临界压力112.2大气压),沸点-33.5℃,其水溶液称为氨水,呈碱性。还可溶于乙醇、乙醚,有还原作用,在催化剂作用下氧化为一氧化氮。高温下可分解成氮和氢。

第13题说出甲基二乙醇胺的一些重要的理化性质。

答:甲基二乙醇胺学名MDEA,为棕色液体,能溶于水,水溶液呈弱碱性,分子式为:

CH3N(CH2CH2OH)2,分子量119.16,密度(20℃)为1.038~1.044g/cm3,冰点-21℃,粘度10厘泊,蒸发热124千卡/千克,PH值8~9,不随水蒸汽挥发,能选择性吸收硫化氢。

第14题吸收剂MDEA和MEA、DEA相比有何优越性?

答:①由于MDEA是叔醇胺,分子中不存在活泼H原子,因而化学稳定性好,溶剂不易降解变质;

②MDEA溶液的发泡倾向和腐蚀性也均低于MEA和DEA,MDEA溶液的浓度可达到50%(m)以上,酸气负荷也可取0.5~0.6,甚至更高;

③MDEA比MEA和DEA容易再生,且蒸汽压也较低,故再生塔板数可适当减少;

④MDEA的反应热(和CO2、H2S)较其他低。

第15题二氧化碳的重要理化性质?

答:二氧化碳俗名为碳酸气,分子式为CO2,分子量44,无色无味气体,有水分时呈酸味,密度1.977Kg/m3,比重1.53,溶于水,部分生成碳酸,化学性质很稳定,它是在燃烧过程中生成的。对于硫磺装置来说,CO2主要有两个来源,一是酸性气含有一定量的CO2,另一个是烃类燃烧产生的。

第16题瓦斯主要由哪些成份组成?

答:瓦斯的主要成分是甲烷和乙烷,还有氢气、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷、丁烯、异丁烯、反丁烯-2、顺丁烯-2等。

第17题瓦斯主要成分甲烷、乙烷的理化性质?

答:①甲烷:分子式:CH4,分子量16.04,自燃点:在空气中65O~750℃, 在氧气中560~700℃;爆炸范围:在空气中5~15%, 在氧气中 5.4~59.2%;密度为0.717 Kg/m3,比重为0.55,闪点<-66.7℃,自燃点:645℃。在高温下和足够空气燃烧,能够

完全氧化,生成二氧化碳和水,反应过程中放出大量热:CH4+2O2→CO2+2H2O+890KJ/mol ②乙烷:分子式:C2H6,分子量30.07,燃点:在空气中472℃,在氧气中630℃;爆炸范围:在空气中 3.2~12.5%;密度为 1.357 Kg/m3,比重为 1.05,闪点<-66.7℃,自燃点:530℃。在足够的空气中燃烧生成二氧化碳和水,反应过程中放出大量热:C2H6+7/2 O2→2CO2+3H2O+Q

第18题氢气的重要理化性质?

答:氢气分子式为H2,分子量2.016,密度0.0898 Kg/m3,自燃点510℃,爆炸极限

4.1~74.2%(V)。氢气在空气中和氧气反应生成水并放出大量的热。

第19题羰基硫的理化性质?

答:羰基硫的分子式为COS,分子量为60.07,是一种无色无味、易燃气体,与空气混合时能发生爆炸,爆炸极限上限:29%,下限:11.9%,比重:2.1,熔点:-138.2℃,沸点:-50.2℃。COS稍溶于水,易溶于二氧化碳和乙醇,能被水解成二氧化碳和硫化氢:COS+H2O→CO2+H2S因此,COS如果存在于潮湿的空气中也能闻到硫化氢气味。

第20题什么是爆炸极限?

答:可燃气体、蒸汽或可燃粉尘与空气组成的爆炸混合物,遇火即能发生爆炸。这个发生爆炸的浓度范围叫爆炸极限,最低的爆炸浓度叫下限,最高的爆炸浓度叫上限,通常用可燃气体、蒸汽、粉尘在空气中的体积百分比表示。

第21题含硫化合物对石油加工及产品质量有哪些影响?

答:①严重腐蚀设备和管线。

②在加工过程中生成H2S及低分子硫醇等有毒气体造成有碍人体健康的空气污染。

③汽油中有含硫化合物,会降低汽油的感铅性及安定性,使燃料性质变坏。

④在气体和多种石油馏分的催化加工时,造成催化剂中毒。

⑤燃烧时生成S02,造成环境污染,大量的S02排放—旦超出大气自净能力,无法扩散稀释时就形成酸雨而降落地面,引起土壤酸化,危害植物生长。

第22题什么是粘度?

答:当液体受外力作用而流动时,在液体分子间存在内摩擦阻力,产生一定的粘滞性,这个粘滞性就是粘度的体现,分子间的内摩擦阻力越大,则粘度也越大,粘度的单位为:达因·秒/厘米 2 ,常称为“泊”,但在实际应用中,常用1/100泊为单位,称“厘泊”。

第23题什么叫泡点温度和泡点压力?什么叫露点温度和露点压力?

答:泡点温度是在恒压条件下加热液体混合物,当液体混合物开始汽化出现第一个汽泡时的温度。

泡点压力是在恒温条件下逐步降低系统压力,当液体混合物开始汽化出现第一个汽泡时的压力。

露点温度是在恒压条件下冷却气体混合物,当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度。

露点压力是在恒温条件下压缩气体混合物,当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的压力。

第24题什么叫比热?

答:比热又称热容,它是指单位物质温度升高1℃所需的热量,单位是KJ/Kg·℃。

第25题什么叫汽化潜热?

答:汽化潜热又称蒸发潜热,它是指单位物质在一定温度下由液态转化为汽态所需的热量,单位以KJ/Kg表示。当温度和压力升高时,汽化潜热逐渐减少,到临界点时,汽化潜热等于零。

第26题什么叫“相”?

答:所谓“相”,就是指系统(体系)中的物质具有相同物理和化学性质完全均匀的部分。呈汽态的相称汽相,呈液态的相称液相。

第27题什么叫“相平衡”?

答:所谓“相平衡”,就是指体系的性质不随时间的变化而发生变化。在这种状态下,液相表面分子不断逸出进入汽相和汽相分子不断进入液相的分子数是相等的,所以平衡是动态的平衡,这种状态的保持也是相对的、暂时的、有条件的。一旦条件变化,平衡状态也将打破。从理论上讲真正的平衡状态是达不到的。

第28题传热的基本方式与特征是什么?

答:传热的基本方式有热传导、对流、辐射三种。

热传导的特征:物体中温度较高部分的分子因振动而与相邻的分子碰撞,并将能量的一部分传给后者,这样,热量就从物体的一部分传到另一部分叫热传导,物体的分子不发生相对位移。

对流传热的特征:在流体中,由于流体质点的移动,热能由一处传到另一处的传热现象叫对流传导。在对流传导中,亦伴随流体质点的热传导,但主要是流体质点位置的变动。

辐射的特征:是一种以电磁波形式传播能量的现象。物体在放热时,热能变为辐射能,以电磁波发射的形式向空间传播,当遇到别的物体时,则部分或者全部地被吸收,又重新转变为热能。

第29题传热系数的物理意义是什么?

答:传热系数K的物理意义指流体在单位面积和单位时间内,温度每变化一度所传递的热量,即K=Q/S△t m 单位为:W/ m2﹒℃

式中:Q ---传热速率,W;

S ---传热面积,m2

△t m ---平均温差,℃

第30题影响换热器换热效果的主要因素有哪些?对于给定的换热器怎样提高传热效率?

答:由传热速率方程式Q=KS△t m可知影响换热器换热效果的主要因素有:传热系数K、传热面积S和平均温差△t。

对于给定的换热器,由于传热面积S是一定的,因此,只有提高传热平均温差和传热系数才能提高传热效果。

(1)由于逆流平均温差较大,因此采用逆流操作有助于提高传热效率;

(2)流体流过时,流速大,对流传热系数大,使传热系数增加;

(3)降低结垢厚度,可以提高传热系数K。

第31题什么是稳定传热?

答:在传热过程中,若参与传热两种流体的各部分温度不随时间变化而变化的传热,叫稳定传热,在正常的连续生产中,各换热器的传热都认为是稳定传热。

第32题流体在管内有哪几种基本流动形态?如何判定?

答:流体在管内流动一般分为层流和湍流两大类型,介于两者之间称为过渡流,它是流体由层流过渡到湍流的一种过渡暂存的状态。

由雷诺试验可知当雷诺系数Re<2000时流动状态为层流,Re≥4000 时流动状态为湍流。因此把2000作为Re的下临界值,4000作为Re的上临界值,Re数表示流体所处的状态。

第33题什么叫水蒸汽的汽化、蒸发、沸腾、凝结?

答:(1)汽化:由液体转为蒸汽的过程,称为汽化。

(2)蒸发:在液体表面进行的汽化过程,称为蒸发。

(3)沸腾:当向液体传入热量时,液体的温度升高,同时蒸发的强度增大。在一定的温度下,汽化开始在液体的全部质量中发生,此温度随液体的性质和作用在液体上的压力而定。这种液体内部发生汽泡的剧烈汽化过程称为沸腾。

(4)凝结:蒸汽放出热量转变为液体的过程,叫凝结过程。凝结是汽化的逆过程,在一定的压力、温度下发生,凝结生成的液体称为凝结液。

第34题什么是饱和蒸汽?

答:在单位时间内逸出液面与回到液体的分子数相等,蒸汽与液体的数量保持不变,

汽、液两相达到平衡,这种状态称饱和状态。这时蒸汽和液体的压力称为饱和压力,它们的温度称为饱和温度,对应一定的饱和压力有一定的饱和温度。饱和蒸汽是蒸汽与液体处于平衡状态时蒸汽。

第35题什么是过热蒸汽?本装置中哪些部位有过热蒸汽存在?

答:蒸汽的温度高于其压力所对应的饱和温度时,此蒸汽称过热蒸汽。过热蒸汽的温度与其压力所对应的饱和温度之差称为“过热度”。过热蒸汽的过热度越高,它越接近气体,同气体一样,过热蒸汽的状态由两个独立参数(如温度和压力)确定。装置中存在过热蒸汽的部位有蒸汽过热器及过热器出的3.5Mpa过热蒸汽管线。

第36题什么叫化学平衡?

答:在可逆的化学反应中,存在着反应物向生成物转化的正反应,也存在着生成物向反应物方向转化的逆反应,当两者的速度相等时,反应物和生成物的浓度就达到一种动态平衡,这种平衡就叫化学平衡。

第37题什么是传质过程?

答:物质以扩散形式从一相转移到另一相的过程即为传质过程。因为传质过程是借助于分子的扩散运动,使分子从一相扩散到另一相故又叫扩散过程。两相间传质过程的进行,其极限是要达到相间的传质平衡为止,但相间的平衡只有经过长时间的接触后才能建立,而实际生产中相间的接触时间一般是有限的,故在塔内不能达到传质平衡状态。

第38题什么叫过热汽体、过冷液体?

答:汽体的温度如果高于其露点温度称过热汽体。液体的温度如果低于其泡点温度称过冷液体。

第39题什么是层流?什么是湍流?

答:流体在管道中流动时其状态可分为层流和湍流,当流体质点始终沿着与管轴平行的方向成层的流动为层流;当流体质点除沿着管轴向前流动外,还由于流速大小和流动方向随时发生变化,作不规则的径向运动,使质点互相碰撞发生旋涡,这种流体状态称湍流。

第40题什么是反应物?什么是生成物?什么是吸热反应?什么是放热反应?

答:①在化学反应中,参与化学反应的物质称反应物;

②在化学反应中,最终生成的物质称为生成物;

③放出热能的化学反应称放热反应;

④从环境中吸收热能的反应称吸热反应。

第41题燃料燃烧的过程是什么?

答:燃料的燃烧都是燃料中的碳和氢与空气中氧的反应,产生二氧化碳和水并放出热量的过程。

第42题燃烧的三要素是什么?

答:燃烧的三要素是一定的温度、助燃物、可燃物。

第43题什么叫液泛?它有何坏处?是怎样产生的?

答:在生产过程中,塔内下流的液体由于受上升的蒸汽和其他原因的阻碍不能沿塔下流,而涌到上一层塔盘,破坏了塔的正常操作,这种现象称为液泛。产生液泛的主要原因是塔内的蒸汽线速度超过了液泛速度所造成的(如处理量过大,温度过高,进水突沸等)。还有塔板降液管堵塞,使塔内液体不能回流到下一层塔盘,造成淹塔,这种淹塔现象也是液泛现象的另一种形式。

第44题什么是填料塔的液泛?其现象如何?如何防止其发生?

答:填料塔的液泛是填料塔内上升的气流对液流的曳力大到足以阻止液体下流,使液体充满填料层空隙,液相变为连续相,而气相变为分散相,并以鼓泡形式上升,从而使塔内液体返混和气体的液沫夹带现象严重,传质效果恶化,不能维持塔的正常生产。

填料塔液泛的现象是:填料层压降大大增加,传质效果差。对于本装置吸收塔来说可能会造成净化后尾气H2S含量增加甚至超标。

防止措施:在塔的设计负荷内操作;调节适当的吸收溶剂流量;防止溶剂发泡等。

第45题什么叫雾沫夹带?与哪些因素有关?

答:塔内上升的蒸汽,穿过塔板上的液层鼓泡而出时,由于上升蒸汽有一定的动能,于是夹带一部分液体向上运动,当液体雾滴能克服气流动能时,则返回到塔板上,否则会被带到上一层塔板,这种现象称为雾沫夹带。

第46题什么叫“漏液”?

答:塔处理量太小时,塔内气速很低,液相在重力作用下,从阀孔下流而不与气相接触发生传质传热的现象,叫“漏液”。

第47题什么叫淹塔?

答:由于汽、液相负荷过大,液体充满整个降液管,使上下塔盘的液体连成一体,塔传质传热效果完全遭到破坏,这种现象称为淹塔。

第48题和板式塔比,填料塔有哪些操作特点?

答:和板式塔比,填料塔的操作特点有:

①传质效率与板式塔相差不显著,现在有些高效填料塔的传质效率甚至要比板式塔好;

②填料塔的流体阻力要比板式塔小的多;

③板式塔的操作弹性较大,但是填料塔在一定的液相负荷下,其气相负荷的操作弹性也很大,这是本装置吸收塔选用填料塔的主要原因;

④从设备结构上看,板式塔比较复杂,填料塔简单,但当塔径较大时填料塔较笨重;

⑤填料塔容易实现防腐措施,因此处理有腐蚀性的物料时可用填料塔;

第49题什么是物料平衡?

答:物料平衡是进行塔的工艺计算的基础。根据物质不灭定律进入某个系统的各种物料总量,应该等于离开该系统的物料总量,这就是所谓的物料平衡。

第50题换热器的重要工艺指标有哪些?

答:换热器的好坏通常用总传热系数和压力降的大小来衡量。

(1)总传热系数K

K=Q/SΔT 或Q=KSΔT

式中:Q ---传热速率,W;

S ---传热面积,m2

△t m ---平均温差,℃

K ----总传热系数,W/ m2﹒℃

由此可见,在相同的传热面积和平均温差下,总传热系数K愈大,则传递的热量Q 愈大,也就是说,在相同传热量、相同平均温差下,总传热系数K愈大,所需传热面积愈小,这样可以节约投资。

(2)压力降:换热器的压力降是两种损失造成,即流体流动时的摩擦损失和改变流向的损失,提高流体速度就能提高传热系数和减少传执热面积,但是压力降增大,一般管程和壳程的压力降控制在0.034~0.17MPa之间为宜。

第51题尾气吸收工作原理是什么?

答:尾气吸收是根据气体混合物中各组分在液体中溶解度的不同进行的,被溶剂溶解的组分称为溶质,溶解气体的液体称为溶剂或吸收剂,吸收了溶质的吸收剂称为溶液。当溶剂吸收溶质时,随着吸收量的增加,溶质在溶剂中的浓度增加,一直达到饱和浓度,吸收就停止了,这个饱和浓度就是该溶质在此溶剂中的溶解度。饱和压力与它在气相中分压相等,即达到了相平衡状态。

第52题什么是吸收率?

答:吸收率是指被吸收的溶质的量与气相中原有的溶质的量的比值。

第53题什么是脱吸?

答:脱吸或称解吸,是吸收的逆过程,即传质方向与吸收相反:溶质由液相向气相传递。其目的是为了分离吸收后的溶液,使溶剂再生,并得到回收后的溶质。

第54题操作温度对吸收过程有何影响?

答:在一定压力和气体的原始组成下,温度越低,溶剂吸收溶质能力越强,温度越高,溶剂吸收溶质能力越差,因此吸收溶剂进塔要求有较低温度,但是溶剂温度也不能太低,温度太低,会使溶剂粘度增大,也会降低吸收效果。

第55题为什么要有吸收塔?吸收塔的吸收剂是什么?

答:吸收塔作用是把尾气中的硫化氢吸收下来,使尾气排放SO2符合国家允许的排放指标,同时使硫化氢得到回收利用,提高装置的硫回收率。

吸收塔以30~50%的甲基二乙醇胺溶液为吸收剂。

第56题在装置区内硫化氢最高允许浓度为多少?

答:在装置区内硫化氢最高允许浓度为10PPm。

第57题说明溶液的酸碱性和PH值的关系。

答:溶液的酸性越高,PH值越小,碱性越高,PH值越大,当溶液呈中性时,PH值为7。

第58题沸点、闪点、自燃点之间的关系是什么?

答:油品沸点愈低,则闪点愈低,自燃点愈高;沸点愈高,则闪点愈高、自燃点愈低。

第59题燃料气和酸性气燃烧后火焰温度哪个高?

答:因为烃的热值比H2S高,燃料气燃烧时的火焰温度也比酸性气燃烧时的火焰温度高。

第60题什么是催化剂?催化剂有哪些使用特性?

答:能改变某些物质的化学反应速度,而在反应终了时,本身的原有化学性质保持不变的物质叫催化剂。其使用特征:改变反应速度、不改变化学平衡、具有选择性等三大特征。

第61题炼油厂酸性气主要有哪些成份?

答:炼油厂酸性气中主要有下列组分:H2S,CO2、NH3、烃、H2O等。

第62题什么是传热?传热有几种方式?强化传热途径有哪些方法?

答:热量由温度高的物体向温度低的物体传达的过程为传热,它有三种方式,即传导、对流和辐射。强化传热的途径大致有提高平均温差、改变传热方式、增加传热面积和提高传热系数等四种。

第63题炼油厂的单元操作一般分为哪几种?

答:炼油厂的单元操作一般分为:流体输送、传热、传质三大类。

第64题炼油厂的酸性气主要有几个来源?

答:炼油厂的酸性气主要有两个来源:一个是污水汽提装置,酸性水经汽提即可从塔顶部获得较高浓度的硫化氢气体,另一个是干气和液化气脱硫装置,吸收了硫化氢的化学溶剂经蒸汽汽提,即可获得较纯的硫化氢气体。

第65题润滑油三级过滤是哪三级?“五定”又是什么?

答:润滑油三级过滤,其中—级为润滑油原油桶到固定油箱滤网;二级为固定油箱到油壶滤网;三级为油壶到加油点的漏斗滤网。五定为:定点、定人、定质、定量、定期对润滑部位清洗换油。

第66题塔顶回流起什么作用?

答:塔顶回流在于建立起精馏的必要条件和维持全塔的热平衡,也就是说它实际上起着两个作用:一是提供了精馏段从塔顶到进料口的每一块塔板上的液相回流,与逐板上升的汽相接触,创造了汽液两相之间传热传质的条件;二是取走了塔内过剩热量,维持了塔内各点的热平衡。

第67题述说催化剂的比表面的定义?

答:催化剂的比表面,指单位重量催化剂的内外表面积,以米 2 /克表示。一般来说,催化剂的活性随着比表面的增加而增加。但增加比表面的同时,又会降低孔径。

第68题述说催化剂孔容的定义?

答:催化剂孔容指单位重量催化剂颗粒的孔隙体积称为孔容,以厘米3 /克表示。

第69题述说催化剂的平均孔径?孔径大小对反应有何影响?

答:催化剂的平均孔径是催化剂孔体积与比表面的比值,以埃(A)表示。(1埃=10 -10 米)催化剂的孔径大小不但影响催化剂活性,而且影响到催化剂的选择性。当比表面增大时,由于孔径相应变小,当反应物的分子直径大于孔径,反应物不仅不容易扩散到孔内去而且进去分子反应后的中间产物也不易扩散出来,停留在孔内发生二次反应,结果会发生成我们不希望的产物,使催化剂选择性降低。

第70题什么叫催化剂的堆积重度?

答:堆积重度又叫填充重度,即单位体积内所填充的催化剂重量,单位中kg/m 3。

第71题什么叫催化剂中毒?

答:指催化剂在使用过程中,由于某些物质(催化剂毒)牢固地吸附在活性表面上而使催化剂活性和选择性大大下降的现象。通过一般再生方法能恢复催化剂活性的称暂时中

毒,不能恢复时称永久性中毒。

第72题对于催化剂应要求具备哪几种稳定性?

答:(1)化学稳定性──保持稳定的化学组成和化合状态。

(2)热稳定性──能在反应条件下,不因受热而破坏其物理-化学状态,同时,在一定的温度变化范围能保持良好的稳定性。

(3)机械稳定性──具有足够的机械强度,保证反应床处于适宜的流体力学条件。

(4)对于毒物有足够的抵抗力。

第73题工业生产中常用的固体催化剂按其组分功能分,由哪些组分构成?

答:(1)活性组分:又称主体,指多组分催化剂中必须具备的组分。

(2)助催化剂:这类物质单独存在时并没有所需的催化活性,然而它与活性组分共存时却可提高活性组分的活性。

(3)载体:这类物质的功能是提高活性组分的分散度,使之具有较大的比表面积,载体对活性组分起支承作用,使催化剂具有适宜的形状和粒度,以符合工业反应器的操作要求。

第74题板式换热器有何使用特点?

答:板式换热器的使用特点有:传热效果好,结构紧凑,但操作压力低。

第75题电机安装接地线有何作用?

答:电机安装接地线是为了将漏电从接地线引入大地,以保证人身安全。

第二篇工艺技术篇

第1题说出H2S浓度与酸性气密度关系。本装置设计中要求原料酸性气中H2S浓度为多少?氨浓度为多少?

答:一般来说酸性气中H2S浓度越高,酸性气的密度越小。本装置设计中原料H2S浓度按45% ~ 85%(mol)考虑,NH3按5% ~ 8%(mol)考虑,将 70%(mol)H2S和5%(mol)NH3浓度作为设计点。

第2题我厂酸性气来源有哪些?

答:我厂酸性气来源有:①Ⅰ催化脱硫装置、精制脱硫装置;②加氢裂化脱硫装置;③延迟焦化脱硫装置;④Ⅲ套污水汽提装置;⑤Ⅲ加氢脱硫装置;⑥Ⅱ催化脱硫装置;⑦Ⅳ、Ⅴ加氢脱硫装置;⑧化肥;⑨Ⅱ套污水汽提装置;⑩Ⅱ加氢裂化脱硫装置(在建)。

第3题本装置原料酸性气中的NH3主要是由哪套装置带来的?其过来的酸性气中NH3含量大约为多少?

答:本装置原料酸性气中的NH3主要是由Ⅱ套污水汽提装置的酸性气带来的,其酸性气中NH3含量大约为30.2(W)%。

第4题本装置大体上可以分为哪几部分?

答:本装置大体上可以分为:克劳斯、尾气净化、尾气焚烧、液硫脱气和公用工程五部分。

第5题请简要叙述分硫法制硫工艺。

答:分硫法制硫是将三分之—的酸性气引入燃烧炉,所配空气量为H2S和烃类完全燃烧所需的空气量。该过程再与三分之二的酸性气在一级转化器前混合,在催化剂的作用下,H2S与S02发生反应生成S。

第6题酸性气制硫通常有几种方法?本装置采用何种方法?

答:酸性气制硫通常有部分燃烧法、分硫法和直接氧化法三种,其中在炼油厂通常使用部分燃烧法。该方法经过几十年的发展开发出许多工艺,如MCRC工艺、克劳斯工艺、超级克劳斯工艺等等。本装置采用部分燃烧法中的克劳斯制硫工艺。

第7题请简要叙述部分燃烧法制硫工艺。

答:部分燃烧法制硫是将全部酸性气引入燃烧炉,所配空气量为烃类完全燃烧和三分之—H2S燃烧生成S02,并在燃烧炉内发生高温克劳斯反应,使部分H2S和S02发生反应生成S,剩余的H2S和S02接着在催化剂的作用下,发生低温克劳斯反应进一步生成S。

第8题请简要叙述克劳斯法制硫的最初工艺。

答:硫磺回收装置普遍使用克劳斯法,该法于1883年首先由克劳斯用于工业生产,采用了一个反应器,让硫化氢在钴铁矿上同空气直接氧化成硫磺,其硫转化率很低。

第9题请简要叙述硫回收中MCRC工艺。

答:MCRC工艺在七十年代由加拿大DELTA公司开发,该工艺使克劳斯装置最后一级反应器在低于露点温度下操作,二个反应器定期切换,使其得到再生,催化剂上吸附的液硫被高温过程气带出反器,从而使催化剂恢复了活性,这样使装置达到99%的硫回收率。

第10题请简要叙述硫回收中SCOT工艺。

答:SCOT工艺在七十年代初由英国和荷兰国际壳牌集团开发,该工艺是在克劳斯装置基础上再增设—套尾气处理装置,把克劳斯来的尾气与还原气加热进入SCOT反应器,在钴/钼催化剂作用下,把S和SO2还原成H2S,然后经冷凝脱水进入胺吸收塔,把硫化氢吸收下来,使尾气得到净化,这样使装置达到99.5%以上的硫回收率。

第11题请简要叙述硫回收中富氧工艺。

答:富氧硫回收工艺是提高进入反应炉燃烧空气中的氧含量,提高火焰温度及火焰的稳定性,并降低过程气中惰性组分氮气的含量,提高装置的处理能力和硫回收率,烧咀温度的提高,可以防止结炭引起的催化剂中毒。特别对于含氨酸性气,采用富氧工艺,可以产生更高的火焰温度,促进氨的分解,防止氨盐在后续催化剂床层上的沉积。

第12题H2S(V)浓度为20%酸性气的能否采用部分燃烧法制硫?为什么?部分燃烧法制硫对酸性气H2S浓度有何要求?

答: H2S浓度为20%(V)的酸性气不能采用部分燃烧法制硫,因为酸性气H2S浓度过低,用部分燃烧法会使反应炉温度达不到指标要求,H2S浓度为20%的酸性气应该采用分流法。部分燃烧法制硫要求酸性气H2S浓度在45%(V)以上。

第13题分流法制硫工艺在燃烧炉中有无硫磺生成?为什么?

答:分流法制硫工艺在燃烧炉中无硫磺生成,因为分流法制硫工艺在燃烧炉中的反应是按100%的化学计量进行的,即酸性气中硫化氢全部燃烧生成SO2,不生成硫磺。

第14题克劳斯工段用燃料气进行热备用期间必须达到什么条件?

答:克劳斯工段用燃料气进行热备用期间必须确保反应炉温度在1000~1200℃,反应器床层温度300℃,焚烧炉温度700℃,硫冷凝器压力0.35MPa,废热锅炉力3.9Mpa。

第15题尾气净化工段钴/钼催化剂用酸性气进行预硫化时,对酸性气有何要求?若用克劳斯尾气呢?

答:尾气净化工段钴/钼催化剂进行预硫化时,若用酸性气进行预硫化,要求酸性气中NH3含量小于5V%,重烃含量小于1V%,若用克劳斯尾气进行预硫化,要求尾气中H2S/S02之比为5~8。

第16题装置检修停工对催化剂床层有什么要求?

答:装置设备和管线维修或反应器催化剂更换,装置必须长期停工,停工时要求去除催化剂床层所有硫并降低装置温度。

第17题本装置原料气组成如何?

答:本装置原料气组成为:①H2S含量45~85%( V );②NH3含量5% ~ 8%( V );③CO2含量4.5~41%( V );④H2O含量≤5.8%( V );⑤烃含量≤3%( V )。

第18题本装置产品质量指标是什么?

答:①颜色:亮黄,无机械杂质;②硫纯度≥99.9Wt%;③碳含量≤O.025Wt%;④灰粉含量O.03Wt%;⑤水含量≤O.1Wt%;⑥硫化氢含量≤10PPm;⑦酸度≤0.003Wt%;⑧铁含量≤O.003Wt%;⑨有机物≤0.03Wt%;⑩砷含量≤0.0001 Wt%。

第19题本装置哪些化工原材科?

答:本装置用到的化工原材科主要有:

①克劳斯催化剂,型号:CT6-2B;

②克劳斯脱氧催化剂,型号,CT6-4B;

③尾气净化催化剂,型号:CT6-5B;

④MDEA化学溶剂,型号:HA9510;

⑤废热锅炉加药剂,Na3PO4;

⑥液氨。

第20题简述克劳斯工段生产原理?

答:克劳斯工段的生产原理为:酸性气在燃烧炉内用空气进行不完全燃烧,使酸性气中的三分之一H2S燃烧成SO2,烃和氨完全燃烧,未燃烧的三分之二H2S和燃烧生成的SO2在高温条件发生反应生成硫和水,剩余的H2S和SO2继卖在催化剂作用下发生反应进一步生成硫和水,生成的硫经冷凝和捕集得到回收,尾气进入尾气净化工段进一步处理或至焚烧炉焚烧。

第21题H2S和SO2发生的CLAUS反应的反应常数和温度有何关系?

答:H2S和SO2发生的CLAUS反应,当温度大于630℃时,发生的是高温CLAUS反应,本反应是吸热反应,反应常数随温度升高而增加,硫化氢的转化率也随之升高;当反应温度小

于630℃时,发生的是低温CLAUS反应,需进行催化反应,是放热反应,反应常数随温度升高而降低,硫化氢的转化率也随之降低。

第22题简述尾气净化工段生产原理?

答:尾气净化工段生产原理为:克劳斯尾气中的硫和二氧化硫在尾气净化反应器内催化剂的作用下与氢气反应生成H2S,过程气中的H2S在低温条件下经与甲基二乙醇胺溶剂充分接触后被吸附,净化后的尾气至焚烧炉焚烧,吸附了H2S的富溶剂在较高温度被解吸,便溶剂得到再生,再生出来的H2S被送至克斯工段回收硫磺。

第23题反应炉内主要发生哪些反应?

答:反应炉内主要发生的反应有:

①H2S+3/2 O2==SO2+H2O

②2 H2S+SO2==3/2 S2+2 H2O

③C nH2n+2+ 3n+1/2 O2==(n+1) H2O + nCO2

④H2S+ CO2==COS+ H2O

⑤CH4+2 S2==CS2+2 H2S

⑥NH3+ 3/4 O2==1/2 N2+3/2 H2O

第24题反应炉内NH3的燃烧反应?

答:反应炉内,含氨酸性气中除了H2S外,主要成分有NH3,氨的燃烧反应如下:

① NH3+0.75 O2==0.5 N2+1.5 H2O -89 Kcal

② 2NH3+5/2 O2==2NO+3 H2O – Q

③ 2 NH3==2N2+3H2+Q

把NH3送入反应炉的最主要目的是将NH3转化成N2,然后排放至大气,

第25题克劳斯反应器内主要发生哪些反应?

答:克劳斯反应器内主要发生的反应有:

①2 H2S+SO2==3/n S n+2 H2O

②H2S+1/2 02==H2O+1/n S n

③COS+H2O==C02+H2S

④CS2+ 2H2O==C02+2 H2S

第26题尾气净化反应器内主要发生哪些反应?

答:尾气净化反应器内主要发生的反应有:

①CO+H2O==CO2+H2

②S02+3 H2==H2S+2 H2O

③S8+8 H2==8 H2S

④COS+H2O==H2S+C02

⑤CS2+2 H2O==2 H2S+C02

第27题CLAUS制硫工艺中副产物COS的生成机理如何?

答:CLAUS制硫工艺中副产物COS的生成机理大体为:H2S在一定的温度下被分解,其分解量随温度上升而增加:H2S→S+H2

生成的游离态H2能还原CO2:CO2+H2→CO+H2O

生成的CO又与硫反应生成COS:CO+1/2S2→COS

CS2被H2O和SO2部分地分解也会生成COS:CS2+2H2O→COS+ H2S

2 CS2+ SO2→2 COS+3/2 S2

同时也存在水解反应使COS减少: COS+ H2O→CO2+ H2S

第28题CLAUS制硫工艺中副产物CS2的生成机理如何?

答:CS2生成机理大体为:在>1000℃的反应炉中,甲烷和硫蒸汽的火焰内部会很快生成CS2: CH4+2S2→CS2+H2S

然后,CS2被H2O和SO2部分地慢慢分解:CS2+2H2O→COS+ H2S

2 CS2+ SO2→2 COS+3/2 S2

CS2+2H2O→CO2+ 2H2S

在<900℃低温下,在制硫炉内CS2生成很慢,但分解也很慢。制硫炉内CS2生成的数量主要是受这些机理影响的,而与气体在高温区域的停留时间无关。

第29题CLAUS制硫工艺中减少副产物COS、CS2产生的办法?

答:CLAUS制硫工艺中减少副产物COS、CS2产生的办法有:

①对一定含烃量的酸性气,将反应炉炉温度增加至1300℃,CS2生成反应就基本终止。

②将酸性气的H2S浓度提高至60%以上,可减少COS的生成量。

第30题为什么要用三个硫冷器逐步把过程气中的硫冷凝回收?

答:CLAUS反应为可逆反应,生成物为硫,当过程气中的硫分压变高时,生成硫的正反应将会停止,甚至向反方向进行,因此要使反应向生成硫的方向移动,必须及时冷凝捕集反应过程中生成的硫,降低过程气中的硫分压,使反应不断向正方向进行,提高反应转化率。

第31题酸性气中烃含量对本装置的影响?

答:一般炼厂酸性气中都有一定的烃含量,本装置制硫采用烧氨的CLAUS工艺,要求反应炉达到1300℃左右的高温,酸性气中一定的烃含量,进入反应炉充分燃烧后可提高反应炉温度,使其符合工艺指标,如果酸性气烃含量偏小,在装置负荷较小或酸性气浓度较低时,由于酸性气燃烧产生的温度达不到反应炉温度指标,此时就需要向反应炉补充一定量的瓦斯,以提高反应炉温度。但是如果酸性气中烃含量过高或者烃含量波动较大时,可能由于配风不足或配风不能及时跟上烃含量的变化,烃在空气不足的情况下进行

燃烧产生了碳黑,碳黑会污染硫磺,使硫磺变成咖啡色甚至出现黑硫磺,碳黑还会污染催化剂,使反应器床层压力降增加,因此不希望出现生成碳黑的副反应。

第32题温度对尾气净化反应器里的反应有什么影响?

答:尾气净化反应器里发生的主要是S02和S还原成H2S的反应以及COS、CS2水解反应。由于S02和S还原成H2S的反应是放热反应,温度越低对反应越有利,但是COS、CS2水解反应为吸热反应,温度高对反应有利,因此需要较高的反应温度。综合考虑,将反应器床层温度控制在300~350℃以满足生产要求。

第33题本装置CLAUS工段采用何种催化剂?尾气加氢采样何种催化剂?装填方案如何?

答:本装置CLAUS工段采样常规CLAUS反应Al2O3基催化剂CT6-2B和脱氧催化剂CT6-

4B,尾气加氢还原催化剂CT6-5B,它们装填方案如下:第一级CLAUS反应器:常规CLAUS反应Al2O3基催化剂CT6-2B;第二级CLAUS反应器:上部1/3保护催化剂CT6-4B 加下部2/3常规CLAUS反应Al2O3基催化剂CT6-2B;尾气加氢还原反应器:尾气加氢还原催化剂CT6-5B。

第34题第二克劳斯反应器中,脱氧催化剂比例占多少?脱氧催化剂有何作用?

答:在第二克劳斯反应器中,脱氧催化剂比例占总床层高度的三分之一,其主要作用是防止因漏氧造成氧化铝催化剂硫酸盐化。

第35题CLAUS反应Al2O3基催化剂CT6-2B技术要求如何?

答:①外形:φ4~6 mm,白色球形。

②主要化学组成(wt%)Al2O3>95;Fe2O3≤0.05;SiO2≤0.04;Na2O在1000~2500PPm;

③灼烧失重(wt%):<4.0。

④物理性质:堆密度(kg/L):0.65~0.75;比表面积:>290(m2/g)(低温氮吸附法)或≥230(m2/g)(甲醇吸附法);比孔容:≥0.40(ml/g);磨耗率:<0.6%(m/m)平均压碎强度:≥160(N/颗)。

⑤空速(h-1): 1500h-1(工况)

第36题保护催化剂CT6-4B技术要求如何?

答:①外形:φ4mm~6mm,褐色球形。

②主要化学组成:活性Al2O3负载活性金属化合物。

③灼烧失重:<4.0(wt%)。

④物理性质:堆密度:0.75~0.85(kg/L);比表面:>260(m2/g)(低温氮吸附法)或≥200(m2/g)(甲醇吸附法);比孔容:≥0.40(ml/g);磨耗率:<0.6%

(m/m);平均压碎强度:≥150(N/颗)。

⑤空速(h-1):1500h-1(工况)

第37题CLAUS反应Al2O3基催化剂和保护催化剂的使用特性如何?

答:使用寿命≥5年;使用温度范围:180~400℃,耐温界限:700℃;第二级CLAUS反应器后总S转化率≥96%;一、二级CLAUS反应器后COS总水解率>90%;一、二级CLAUS反应器后CS2总水解率>70%。

第38题尾气还原催化剂CT6-5B技术要求以及使用特性如何?

答:①外形:φ4~6 mm,兰色球形。

②主要化学组成(wt%):CoO>2.5;MoO3>11;

③灼烧失重(wt%,482℃):<0.9。

④物理性质:堆密度:0.75~0.85(kg/L);比表面积:≦285(m2/g)(低温氮吸附法)或≥180(m2/g)(甲醇吸附法);<30nm孔体积:≥0.19(cm3/g);压碎强度(N/颗):≦150。

⑤空速(h-1):2500 h-1(工况)。

使用寿命≥6年;使用温度范围:180 ~ 400℃,耐温界限:700℃;S、SO2转化率≈100%;尾气中COS + CS2含量(尾气加氢还原反应器出口)<10PPm(V)。

第39题吸收塔和再生塔主要发生哪些反应?

答:吸收塔和再生塔主要发生的反应有:

①H2S+2 R2NH←→( R2NH2)2 S

②(R2NH2)2S+H2S←→2 R2NH2HS

③CO2+2 R2NH←→(R2NH2)2CO3

④(R2NH2)2CO3+H2O+CO2←→2 R2NH2HCO3

第40题液硫脱H2S的生产原理是什么?

答:液硫脱H2S的生产原理是:液硫与空气在鼓泡柱内充分接触,使液硫中的多硫化物分解,同时液硫中的H2S与02反应生成硫磺,部分H2S随空气进入气相,被蒸汽抽射至焚烧炉焚烧,使液硫中的H2S得到了脱除,用反应方程式可表示如下:

H2S8==H2S+7 S, 2 H2S+O2==2 S+2 H20

第41题液硫脱H2S能否提高装置的硫回收率?为什么?

答:液硫脱H2S不能提高装置的硫回收率,因为液硫脱气所产生的废气直接到焚烧炉焚烧,并随烟道气排放到大气中,其中的H2S并没有回收利用。

第42题为什么要对氧化铝催化剂进行还原?

答:本装置第一、二克劳斯反应器装填氧化铝催化剂,在该催化剂作用下使H2S与S02发生反应,当催化剂使用一定时间后,由于过程气中含有多余氧,它使催化剂中A12O3活性组

硫磺回收工艺介绍

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)

硫磺回收工艺介绍

硫磺回收工艺介绍

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目录 第一章总论 .............................................................................. 错误!未定义书签。 1.1项目背景 (2) 1.2硫磺性质及用途2? 第二章工艺技术选择2? 2.1克劳斯工艺 (2) 2.1.1MCRC工艺2? 2.1.2CPS硫横回收工艺2? 2.1.3超级克劳斯工艺2? 2.1.4三级克劳斯工艺....................................................... 2 2.2尾气处理工艺 (2) 2.2.1碱洗尾气处理工艺 (2) 2.2.2加氢还原吸收工艺 (2) 2.3尾气焚烧部分2? 2.4液硫脱气........................................................................................ 2第三章超级克劳斯硫磺回收工艺. (2) 3.1工艺方案 (2) 3.2工艺技术特点?2 3.3工艺流程叙述 (2) 3.3.1制硫部分 (2) 3.3.2催化反应段............................................ 错误!未定义书签。 3.3.3部分氧化反应段....................................... 错误!未定义书签。 3.3.4碱洗尾气处理工艺 (2) 3.3.5工艺流程图2? 3.4反应原理 (2) 3.4.2制硫部分一、二级转化器内发生的反应: (2)

低温SCOT硫回收工艺技术及应用_华博

第44卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.44,No. 3 2015年3月 Liaoning Chemical Industry May,2015 收稿日期: 2015-01-05 低温SCOT 硫回收工艺技术及应用 华 博 (中电投伊犁能源化工有限责任公司霍城煤制气分公司, 新疆 伊宁 835000) 摘 要:随着以煤为原料的大型现代煤化工的快速发展,新的环保法对煤制甲醇和天然气装置提出了更为严格的要求。综合分析了低温SCOT 硫回收工艺的基本原理、工艺流程、技术特点、液硫脱气技术及应用前景等方面,对硫回收装置的工艺技术优化有着现实意义。 关 键 词:低温SCOT;硫回收;尾气处理;液硫脱气 中图分类号:TQ 530 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2015)03-0333-04 作为人类主要能源的石油、煤和天然气中含有大量的硫化物,在其加工和产品使用过程中,释放的硫化物是造成环境污染的主要因素。随着国家对环境保护的要求日趋严格,气体脱气、溶剂再生、污水汽提、硫磺回收装置已成为煤气净化厂、炼油厂、大型天然气净化厂、煤炭气化或液化厂必不可少的配套装置。而随着现代煤化工项目的快速发展,煤炭的加工量持续增长,人们将更加关注硫磺回收技术。 SCOT 工艺是Shell 公司开发的尾气处理工艺。主要是将常规Claus 工艺尾气中的SO 2、有机硫、单质硫等所有硫化物经加氢还原转化为H 2S 后,再采用溶剂吸收方法将H 2S 提浓,循环到Claus 装置进行处理。由于其尾气H 2S 含量低,总硫回收率可达99.9%,是目前世界上装置建设较多、发展速度较快、将规模和环境效益与投资效果结合的较好的一种硫回收工艺。 1 基本原理 1.1 克劳斯工艺技术原理 由于克劳斯法工艺技术简单,适用大型化、自动化生产装置,装置效能高,因此已成为从含硫化氢气体中回收元素硫的主要方法。该工艺包括一个高温热反应段和两个催化反应段。 在高温热反应阶段,进料气中三分之一的硫化氢根据以下反应式被燃烧成二氧化硫: 2H 2S + 3O 2 → 2SO 2 + 2H 2O + heat 根据克劳斯平衡反应,二氧化硫和剩余的硫化氢反应生成单质硫: SO 2 + 2H 2S → 1.5 S 2 + 2H 2O - heat 在1 250 ℃的温度条件下,硫磺的转化率为55%~70%。离开燃烧室的混合气体被冷却到180 ℃左右,液体硫磺被冷凝然后分离。 接下来的克劳斯催化反应段将进一步提高硫磺回收率。在反应器中发生如下克劳斯平衡反应: 2H 2S + SO 2 → 3/X S x + 2H 2O + heat 通过使用克劳斯催化剂,克劳斯平衡反应将向生产硫磺的方向进行。从第一和第二反应器出来的单质硫,分别经过冷凝后排出,这样可以保证在下一个催化床层中反应进一步生成硫磺的方向进行。 在高温热反应段中由于副反应会生成的羟基硫和二硫化碳,通过在第一克劳斯反应器中装填钛系克劳斯催化剂可以将这部分有机硫进行水解; COS + H 2O → H 2S + CO 2 CS 2 + 2H 2O → 2H 2S + CO 2 与常规铝系克劳斯催化剂相比,钛系克劳斯催化剂除了具有良好的克劳斯活性外、对有机硫的水解反应具有更好地促进作用,并具有更好地抗结炭性能、耐硫酸盐能力。以上两类催化剂对保证硫回收装置的长周期运行和总硫回收率达标都有极大的帮助。 1.2 低温SCOT 工艺技术原理 (1) 催化加氢段 在加氢反应器中,通过装填钴钼催化剂,在210~260 ℃反应温度及常压下将克劳斯尾气中的硫化物进行加氢还原。 二氧化硫和单质硫的还原反应分别如下: SO 2 + 3H 2 → H 2S + 2H 2O + heat S 8 + 8H 2 → 8 H 2S + heat 通常情况下,克劳斯尾气中已具备有加氢还原 DOI :10.14029/https://www.doczj.com/doc/3b14977632.html,ki.issn1004-0935.2015.03.003 网络出版时间:2015-04-03 17:33网络出版地址:https://www.doczj.com/doc/3b14977632.html,/kcms/detail/21.1200.TQ.20150403.1733.003.html

硫磺回收工艺介绍

硫磺回收工艺介绍-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

目录 第一章总论 (4) 1.1项目背景 (4) 1.2硫磺性质及用途 (5) 第二章工艺技术选择 (5) 2.1克劳斯工艺 (5) 2.1.1MCRC工艺 (5) 2.1.2CPS硫横回收工艺 (6) 2.1.3超级克劳斯工艺 (7) 2.1.4三级克劳斯工艺 (9) 2.2尾气处理工艺 (10) 2.2.1碱洗尾气处理工艺 (10) 2.2.2加氢还原吸收工艺 (14) 2.3尾气焚烧部分 (14) 2.4液硫脱气 (15) 第三章超级克劳斯硫磺回收工艺 (16) 3.1工艺方案 (16) 3.2工艺技术特点 (16) 3.3工艺流程叙述 (16) 3.3.1制硫部分 (16) 3.3.2催化反应段 (16) 3.3.3部分氧化反应段 (17) 3.3.4碱洗尾气处理工艺 (18) 3.3.5工艺流程图 (18) 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: (19) 3.4.3尾气处理系统中 (19) 3.5物料平衡 (20)

3.6克劳斯催化剂 (20) 3.6.1催化剂的发展 (20) 3.6.2催化剂的选择 (21) 3.7主要设备 (22) 3.7.1反应器 (22) 3.7.2硫冷凝器 (22) 3.7.3主火嘴及反应炉 (22) 3.7.4焚烧炉 (23) 3.7.5废热锅炉 (23) 3.7.6酸性气分液罐 (23) 3.8影响Claus硫磺回收装置操作的主要因素 (24) 3.9影响克劳斯反应的因素 (25) 第四章工艺过程中出现的故障及措施 (27) 4.1酸性气含烃超标 (27) 4.2系统压降升高 (27) 4.3阀门易坏 (28) 4.4设备腐蚀严重 (29)

硫磺回收装置说明与危险因素及防范措施

编号:SM-ZD-44145 硫磺回收装置说明与危险因素及防范措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

硫磺回收装置说明与危险因素及防 范措施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,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。 一、装置简介 硫磺回收装置是炼油及天然气企业中重要的组成部分,它的主要作用是使原油中所含的硫元素以单质或某些化合物的状态得以回收利用,以减轻或避免其直接排放对环境造成的污染。近年来随着环境问题日趋严重,环境威胁日益受到广泛的重视,同时随着一些法律和管理办法的实施,硫磺回收装置的地位在石化工业中变的比以往任何时候都更为重要,其技术经济性也逐渐趋于合理,成为上述企业中不可缺少的组成部分。 二、主要设备 (一)反应炉 反应炉又称为燃烧炉。可以认为是Claus法制硫工艺中最重要的设备。反应炉的主要功能有两个:一是使原料气中

1/3体积H2S转化为S02,使过程气中的H2S和S02的比保持2:1;二是使原料气中若干组分(如NU3、烃类)在燃烧过程中转化为N2、C02等惰性组分。不论部分燃烧法或分流法,反应炉中或多或少都要生成一些元素硫。影响反应炉的操作因素主要包括火焰温度、花墙的设置、炉内停留时间、火嘴功能等。 (二)废热锅炉 废热锅炉的功能是从反应炉出口气流中回收热量并发生蒸汽,同时按不同工艺方法使过程气的温度降至下游设备所要求的温度,并冷凝和回收元素硫。设计Claus装置废热锅炉时,除应遵循一般火管式蒸汽锅炉的设计准则外,也应考虑Claus装置的若干特殊要求,勿废热锅炉高温气流人口侧管束的管口应加陶瓷保护套、人口侧管板上应加耐火保护层等等。 (三)转化器 转化器的功能是使过程气中的U2S和S02在其催化剂床层上继续进行Claus反应而生成元素硫,同时也使过程气中的COS、CS2等有机硫化物在催化剂床层上水解为H2S

2万吨年硫磺回收装置开工方案

编号: 日期: 2万吨/年硫磺回收装置开工方案 山东广悦化工有限公司 2015年8月

开工方案会签页

硫磺开工方案 一:装置检查以及准备工作 1、仪表检查 (1)、联系仪表对硫磺以及尾气装置所有的调节阀进行调试,必须保证正常好用,重点是高掺阀、连锁自保阀、尾气三通阀等重点部位的阀门。(2)、对装置压力表以及双金属温度计进行检查,检查仪表有无缺失或者损坏,指针有无超量程或者不归零的联系仪表更换。 (3)、对装置内液位计进行检查,检查并投用所有的玻璃板以及远传液位计,检查玻璃板液位计有无损坏,液位计内有无杂质堵塞的情况,发现问题联系仪表处理。 (4)、联系仪表对装置所有的流量计以及压变进行检查,要求所有的流量计,以及压变正常投用,排污或者放空阀门全部关闭,防止出现跑冒滴漏的现象。 2、设备检查 (1)、对所有动设备C-02201AB、C-02202AB、P-022001、P-02201AB、P-02202AB进行检查,检查内容包括机泵以及风机的油位、循环水投用、盘车、机泵出入口法兰连接、丝堵的紧固情况、设备是否送电等,要求检查全面仔细,确保设备能够正常投用。 (2)、静设备的检查,检查内容主要包括安全阀正常投用、压力表、液位计、温度计等安全附件必须完整,设备排污以及放空阀门全部关闭,与设备连接的法兰紧固必须牢固,螺栓垫片齐全。 3、安全设施的检查 (1)、装置内的报警仪、洗眼器、灭火器、空气呼吸器、安全带等安全防护设施以及器材必须正常好用。 (2)、将硫化氢报警仪准备齐全,现场巡检操作人员随身携带。 4、工艺流程的检查

(1)对过程气以及尾气流程进行检查,保证开工流程的畅通,确认停工期间加装的盲板全部拆除。 (2)检查E-02203、E-02207、E-02204ABC上水流程,将除氧水引进装置至上水调节阀处,检查好蒸汽外排流程。并用水对壳程进行冲洗。 (3)公用工程的检查,保证净化风、非净化风、氮气、水、蒸汽、燃料气、氢气循环水全部引进装置,并能够达到使用状态,保证两炉的保护风畅通,并正常投用。 (4)硫磺系统的伴热进行检查并投用,包括液硫储罐伴热,以及夹套阀门和夹套管线伴热、过程气线和尾气线伴热,查好回水,保证回水畅通,并且能够融化硫磺。 5、对检修内容进行检查确保检修工作全部完成。 6、制定并完善开工方案,组织职工进行学习。 7、做好开工时间安排统筹计划,提前对开工的时间做好安排。 8、其他准备工作 (1)准备好白色岩棉放于炉后取样口处。 (2)液硫排污口处接好胶皮管引清水至排污槽,为排放硫磺做好准备。(3)准备好测温枪对炉壁温度进行检测。 (4)准备好热紧时用的工具。 二:硫磺系统吹扫试压 开启制硫炉风机和尾气炉风机,用风机风对硫磺系统以及尾气系统管线进行吹扫。吹扫过程中打开沿途管线中所有的排污口进行排污。吹扫过程中要对液硫线进液硫储罐管线进行贯通。吹扫之前要对过程气系统进行贯通,防止风机吹扫时憋压。具体吹扫流程如下: 1、制硫炉风线、尾气炉风线吹扫: 检查好风线进制硫炉的流程:C02201AB→E-02203→调节阀(副线)→F02201 →E-02203 →烟囱

硫磺回收装置操作手册

文件编号 MZYC-AS-ZY.013-2007(A/0) 受控状态受控 发放编号——————————————— 硫磺回收装置 操作手册 中国神华煤制油有限公司煤制油厂 二〇〇七年

操作手册编审表 编制: 车间审核: 车间主任: 汇审 消防气防队: 技术监督部: 机动部: 安全生产部: 审批:

目录 第1章装置正常开工方案 (1) 1.1开工准备及注意事项 (2) 1.2装置吹扫、贯通、气密 (2) 1.3系统的烘干 (10) 1.4催化剂及其填料填装 (13) 1.5装置投料步骤及关键操作 (15) 1.6装置正常开车步骤及其说明 (19) 1.7装置正常开工盲板表 (20) 第2章装置停工方案 (20) 2.1正常停工方案 (21) 2.2非正常停工方案(紧急停工方案) (28) 第3章事故处理预案 (29) 3.1事故处理的原则 (30) 3.2原料、燃料中断事故处理 (30) 3.3停水事故处理 (32) 3.4停电及晃电 (34) 3.5净化风中断 (36) 3.6其它 (37) 3.7DCS故障处理 (39) 3.8关键设备停运(风机) (40) 第4章装置冬季防冻凝方案 (40) 4.1伴热线流程及现场编号 (41) 4.2防冻凝方案 (41) 4.3相关物料及带水物料管线冬季防冻凝措施 (41) 4.4间断输送物料的管线防冻凝措施 (42) 第5章岗位操作法 (42) 5.1正常及异常操作法 (43) 5.2单体设备操作法 (54) 5.3高温掺合阀操作法 (63) 5.4制硫燃烧燃烧器的操作 (64) 附表一硫磺装置盲板一览表 (68) 附图―硫磺回收装置伴热流程图 (70)

硫磺回收工艺介绍

目录 第一章总论................................................................ 项目背景.............................................................. 硫磺性质及用途 ........................................................ 第二章工艺技术选择 ........................................................ 克劳斯工艺 ............................................................ 工艺.............................................................. 硫横回收工艺 .................................................... 超级克劳斯工艺 .................................................. 三级克劳斯工艺 ................................................ 尾气处理工艺 .......................................................... 碱洗尾气处理工艺 .................................................. 加氢还原吸收工艺 .................................................. 尾气焚烧部分 .......................................................... 液硫脱气.............................................................. 第三章超级克劳斯硫磺回收工艺 ........................................... 工艺方案.............................................................. 工艺技术特点 .......................................................... 工艺流程叙述 .......................................................... 制硫部分.......................................................... 催化反应段 ........................................................ 部分氧化反应段 .................................................... 碱洗尾气处理工艺 .................................................. 工艺流程图 ........................................................ 反应原理.............................................................. 制硫部分一、二级转化器内发生的反应: ............................... 尾气处理系统中 ................................................ 物料平衡..............................................................

克劳斯硫磺回收技术的基本原理讲解

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

5000吨年硫磺回收装置技术协议

5000吨/年硫磺回收装置 酸性气燃烧器 技 术 协 议 买方:代表:日期: 卖方: 代表:日期: 一、总则 1.(以下简称“买方”)和(以下简称“设计方”)就公司硫磺回收联合装置项目5000吨/年改造硫磺回收装置酸性气燃烧器(文件编号PR-01/D4801)的设计、制造、供货范围、技术要求、检修与试验、性能保证、图纸资料交付等问题与北京****天环保设备有限公司(以下简称“卖方”),经技术交流和友好协商,达成如下技术协议,本技术协议为硫

磺回收联合装置项目5000吨/年改造硫磺回收装置酸性气燃烧器的设计与制造商务合同的组成部分,随商务合同一起生效。 2 .本技术文件由酸性气燃烧器技术规格书等文件构成。卖方对酸性气燃烧器所有设备的材料、制造、检验和验收负全部责任。 3.本技术文件是根据工程设计方编制的技术询价书的要求而编制的,卖方收到资料如下: (1)(文件编号PR-01/D4801)。 (2)《炉制造图总图》(文件编号PR-01/D4801)。 4.酸性气燃烧器根据买方提供的询价文件进行、制造、检验和验收、当无版本说明时,采用合同生效时期的最新版本。 5.卖方的质量控制体系按ISO9001-2000质量体系执行。 6.设备在制造过程中接受买方的监督和检验。 二、现场自然情况和公用工程情况 1.安装地点自然条件:参照当地气候条件。 2.公用工程条件和能耗指标 2.1 供电??380V、220V;50Hz 需要量1000W; 2.2 仪表风??0.7MPa(g);常温需要量80Nm3/h 2.3 氮气???0.7MPa(g);常温需要量80Nm3/h 2.4 燃料气??0.4MPa(g);常温需要量200Nm3/h 参考组成(v%):酸性气燃烧器数据表 三、技术要求及产品特点 1. 安装条件 1.1室外安装; 1.2酸性气燃烧器安装位置:酸性气燃烧炉; 1.3安装方式:水平安装; 2.技术要求 2.1 适用于5000吨硫磺回收装置技术改造。 2.2 焚烧含酸性气,酸性气炉炉膛温度>1450℃。

硫磺回收问答题答案

A 1、影响硫回收率的基本因素可能有哪些? 答:1)尾气中H2S和SO2之比大于或小于4:12)克劳斯反应器床层温度偏高或偏低3)克劳斯催化剂活性下降4)硫捕集网效率低5)硫冷凝器后过程气温度高6)装置负荷偏低或偏高7)装置酸性气浓度低 2、为什么液硫管线要用0.4MPa蒸汽伴热? 答:根据液硫的粘温特性,液硫在130-160℃时粘度小,且流动性最好,而饱和蒸汽压为0.4MPa的蒸汽其对应的温度正好为145℃左右,因此液硫管线用0.4MPa蒸汽伴热, 3、尾气单元急冷水PH值迅速下降,如何处理? 答:原因:1)克劳斯尾气SO2含量多。2)尾气中携带硫单质进入急冷塔。3)还原气体含量不足。4)加氢反应器入口温度低或Cat活性下降,造成SO2穿透。 处理:1)加强Claus单元操作,控制H2S:SO2为4:1 2)控制好三级硫冷器温度,检查液硫管线是否畅通。3)适当提高加氢反应器入口温度,若Cat活性无法恢复,应择机更换Cat。4)调整加氢炉操作,提高还原气体含量。5)加强急冷水更换,必要时应注氨。 4、CLAUS转化器催化剂活性下降现象? 1)床层的温升变小。2)床层的阻力降增大。3)转化率下降。4)有机硫水解明显下降。 B 1、急冷塔压降异常是由什么原因造成的?如何处理? 原因:1)系统杂质多,开工前清洗不彻底。2)急冷塔入口过程气SO2含量多。3)尾气中携带单质硫进入急冷塔。4)急冷水过滤效果差。 处理方法1)加强急冷水的置换,加强过滤。2)加强克劳斯操作,控制硫化氢与二氧化硫比值达到4;调整还原气体含量、反应器温度至正常范围。3)控制好克劳斯三级硫冷器温度,检查液硫线是否畅通。4)即时清洗或更换过滤器(SR-401)过滤网。5)如果堵塞严重,以上处理措施无法消除应停工处理。 2、尾气单元紧急停车按扭启动后,哪些阀门动作? 答:关闭主燃料气第一切断阀XV40106,打开主燃料气放空阀XV40108,关闭主燃料气第二切断阀 XV40109,关闭燃烧空气切断阀XV40125,关闭燃烧空气控制阀xv40124,关闭蒸气控制阀FV40102,关闭蒸气切断阀XV40103,关闭蒸汽控制阀FV40103,关闭CLAUS尾气去加氢炉控制阀HV31007A,打开 CLAUS尾气去尾炉控制阀HV31007B. 3、克劳斯反应器入口温度对装置有何影响? 答:从反应器来的过程气在反应器床层催化剂作用使硫化氢和二氧化硫发生反应,该反应是放热反应,温度越低越有利,但温度低于硫的露点温度会造成液流析出而使催化剂失去活性,这样会造成硫转化率下降。另外要使装置得到高的硫转化率,必须在催化剂的作用使COS 和CS2发生水解,而该水解

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+Q H2S+CO2=COS+ H2O+Q 2H2S+CO2=CS2+2 H2O+Q 反应器内:2H2S+SO2=H2O+3/nSOn+Q COS+ H2O = H2S+CO2-Q CS2+ 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

[VIP专享]硫磺回收装置技术问答

目录: 问答题: 1.仪表风中断如何进行处理? 如有动力风,先改入动力风,联系调度查明原因,尽快处理;仪表方面:风开阀改现场副线阀控制,风关阀改上下游阀控制。 2.硫磺回收装置循环水中断如何进行处理? 如有新鲜水,将机泵冷却水改用新鲜水;停循环水,只对急冷塔有影响;若停水时间长,可将SCOT临时停工。 3.硫磺回收装置停电如何处理? 装置一旦停电,所有机泵停止转动,反应炉和焚烧炉发生联锁自保,酸性气已改放火炬。必须采用如下措施:通知调度,将酸性气改至其他硫磺回收装置;停再生系统热源,酸性气停出装置;克劳斯系统用1.0MPa蒸汽保温;注意各反应器床层温度,若温度高,可用氮气吹扫至烟囱;及时联系有关部门,查明原因,如停电超过15min,则请示后按紧急停工处理。 4.如何处理DCS控制卡件损坏事故? 立即联系仪表人员修理;在更换卡件时,如数据仅为显示点,则对生产无影响,岗位平稳操作即可;对于带控制回路的点,控制回路会自动切至手动进行控制,与外操联系,依据现场仪表或一次表

指示进行手动控制;对于输出锁位的控制阀,应联系外操将控制阀改副线操作。 5.克劳斯反应器超温时如何处理? 克劳斯反应器超温时的原因主要是催化剂吸附的硫接触氧发生着火燃烧;降低配风量,调整硫化氢、二氧化硫的比例;反应器入口注氮气或蒸汽。 6.开车方案应包括哪些内容? 1 开工组织机构; 2 开工的条件确认; 3 开工前的准备条件; 4 开 工的步骤及应注意的问题;5 开工过程中事故预防和处理;6 开工过程中安全分析及防范措施;7 附录,重要的参数和控制点、网络图。 7.停工方案应包括哪些内容? 1 设备运行情况; 2 停工组织机构; 3 停工的条件确认; 4 停工前 的准备条件;5 停工的步骤及应注意的问题;6 停工后的隔绝措施; 7 停工过程中事故预防和处理;8 停工过程中安全分析及防范措 施;9 附录,重要的参数和控制点。 8.什么是设备检查?设备检查的目的是什么? 1 设备检查是指对设备的运行状况、工作性质、磨损腐蚀程度等 方面进行检查和校验; 2 设备检查能够及时查明和消除设备隐患,针对发现的问题提出 解决的措施,有目的地做好维修前的准备工作,以缩短维修时间,提高维修质量。

克劳斯硫磺回收技术的基本原理

克劳斯硫磺回收技术的基本原理

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

硫磺回收装置操作规程

山东天宏新能源化工有限公司10000T/a硫磺回收装置操作规程

目录 第一章概述-------------------------------------------------(1)第二章工艺原理及流程----------------------------------(2)第一节工艺原理-------------------------------------------(2)第二节工艺流程叙述--------------------------------------(3)第三节主要控制方案--------------------------------------(4)第四节工艺指标--------------------------------------------(5)第五节主要生产控制分析---------------------------------(10)第六节岗位管辖范围与岗位任务综述------------------(10)第三章设备与仪表明细表-----------------------------------(11)第四章装置的开工--------------------------------------------(17)第五章装置的停工--------------------------------------------(23)第六章岗位操作法--------------------------------------------(26)第七章事故预案-----------------------------------------------(34)附:工艺流程图

克劳斯法硫回收工艺实例

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。

焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析

焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析 (冶金工业规划研究院; Email:dengdpan@https://www.doczj.com/doc/3b14977632.html,) 潘登 摘要:简述了几种具有代表性的脱硫、脱氰工艺,分析了不同工艺特点。介绍 了常用的几种硫回收工艺,并总结了脱硫工艺组合硫回收工艺的原则和方法,为企业选择焦炉煤气净化工艺提供参考依据。 关键词:焦炉煤气,脱硫,硫回收,工艺分析 一.前言 炼焦煤在干馏过程中,煤中全硫的20~45%会转到荒煤气中,荒煤气中的硫 以有机硫和无机硫两种形态存在,有机硫主要有二硫化碳、噻吩、硫醇等,煤气 中95%以上的硫以H2S无机硫形态存在,由于荒煤气中的有机硫含量很少而且在煤气净化洗涤过程中大部分会被除去,因此焦炉煤气的脱硫主要是脱除煤气中的H2S,同时除去同为酸性的HCN。据生产统计焦炉炼焦生产的荒煤气中H2S 含量为2~15g/m3,HCN含量为1~2.5 g/m3。荒煤气中H2S在煤气处理和输送过程中,会腐蚀设备和管道危害生产安全,未经脱硫的煤气作为燃料燃烧时,会生成大量SO2,造成严重的大气污染,同时H2S含量较高的焦炉煤气用在冶炼,将严重影响钢材产品质量,制约高附加值优质钢材品种的开发。出于生产安全,环保要求及煤气有效利用方面考虑,那种五、六十年代老焦化厂采用荒煤气→冷凝鼓风工段→硫铵工段→粗苯工段的无脱硫工段老三段模式与绿色环保的现代生产理念相悖,这样焦炉煤气脱硫已经成为煤气净化不可或缺的重要组成部分。焦炉煤气脱硫,不但环保,而且还可以回收硫磺及硫酸等化学品,产生一定的经济效益。在淘汰落后产能以及清洁生产政策下,对煤气脱硫的要求是越来越高,《焦化行业准入条件》已明确要求焦炉煤气必须脱硫,脱硫后煤气作为工业或其它用时H2S含量应不超过250 mg/Nm3,若用作城市煤气,H2S含量应不超过20mg/Nm3。本文将对焦炉煤气常用脱硫工艺进行介绍,分析不同工艺的特点,同时对硫回收工艺作简要说明。 二.工艺概述 近年来,焦炉煤气脱硫技术经不断发展与完善已日益成熟和广泛应用,脱硫 产品以生产硫磺和硫酸工艺为主。煤气脱硫主要有干法脱硫和湿法脱硫两大类,

硫磺回收装置管道的腐蚀与防护

硫磺回收装置管道的腐蚀与防护 摘要:论述了硫磺回收装置的反应过程,分析了硫磺回收装置管道腐蚀生成的原因与部位,腐蚀的类型,提出了防护的措施与手段。并简要对比了青岛和大连两套硫磺回收装置的管道选材。 关键词:硫磺回收 管道 腐蚀 一、概述 近年来,随着国家对环境保护的重视,以及加工进口高含酸原油,硫磺 回收装置越来越多,且规模趋于大型化。我公司设计的有大连27万吨/年,天津20万吨/年,青岛22万吨/年硫磺回收装置。深入研究硫磺装置腐蚀机理,搞好管道选材,节约投资费用,保证装置长周期安全运行具有重要的意义。 硫磺回收装置的工艺包主要有Tecnip 工艺和Luigi 工艺。都是采用Clause 部分燃烧法工艺,其原则工艺流程如图1所示。 2级硫3级硫酸性气分液罐酸性气燃烧炉1级硫冷吸 收 自装置外来的酸性气经过酸性气分液罐后进入焚烧炉燃烧产生过程气,过程气经过三级冷凝两级反应后进入尾气加热炉,温度加热到2930

进入加氢反应器,过程气在催化剂作用下进一步反应后经尾气废热锅炉减温后进入急冷塔将温度降至390后进入尾气焚烧炉焚烧后排入烟囱。硫磺装置共在三个地方发生了化学反应 1.自装置外来的酸性气在燃烧炉,与空气按一定比例混合燃烧,反应方 程如下: H2S+1/2O2→H20+1/2S H2S+3/2O2→H20+SO2 2H2S+CO2→2H20+CS2 因此从燃烧炉出来的过程气主要成份是SO2和未燃烧完的H2S。 2.过程气在反应器里在催化剂作用下进一步反应 2H2S+SO2→3S+2H20 CS2+2H20→ CO2+2H2S 因此从Clause出来的过程气主要成份是的CO2和H2S。 3.在加氢反应器,过程气中的SO2在2800~3300和H2混合,在催化剂作 用下发生放热反应生成H2S。 SO2+H2→H2S +2H20 二、腐蚀原因及防护措施 从以上的反应过程及其反应产物可以看出,硫磺回收装置中含有H2S、SO2、CS2、COS、水蒸汽和硫蒸气等,这些气体对管道产生不同程度的腐蚀。根据腐蚀机理的不同,硫磺回收装置管道的腐蚀主要有低温硫化氢腐蚀、露点腐蚀、高温硫腐蚀及电化学腐蚀。 1. 低温湿硫化氢腐蚀

硫磺装置流程

一、装置规模 装置建成后为连续生产,年开工按8000小时计。硫磺回收单元设计规模为年回收硫磺4t/a,操作弹性:60~110%;胺液再生单元设计规模为140t/h,操作弹性:60~2×10 110%。 1、硫磺回收装置原料为再生酸性气和含氨酸性气,其中再生酸性气来自本装置胺液再生单 元;含氨酸性气来自酸性气汽提装置,其中再生酸性气组成见表2-1;酸性水汽提含氨酸性气组成见表2-2。 表2-1 再生酸性气组成 表2-2 含氨酸性气组成 表2-4 排放尾气组成

尾气处理部分物料平衡表 MDEA(甲基二乙醇胺)

一、流程简述 1、制硫部分 自胺液再生装置来酸性气经酸性气缓冲罐(D-2411)脱液,自酸性水汽提装置来的含氨酸性气经含氨酸性气分液罐(D-2410)脱液后,混合进入制硫燃烧炉(F-2411)进行高温转化反应,根据制硫反应需要氧量,严格控制进炉空气量,在炉内酸性气中的烃类等有机物全部分解,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(K-2411/1、2)供给。自F-2411排出的高温过程气一小部分通过高温掺合阀(TV-4110)调节一级转化器(R-2411)的入口温度,其余部分进入制硫余热锅炉(ER-2411)冷却至约350℃,制硫余热锅炉壳程发生1.1MPa饱和蒸汽回收余热。从制硫余热锅炉出来的过程气进入一级冷凝冷却器(E-2411),过程气被冷却至160℃,一、二、三级冷凝冷却器壳程发生0.4MPa低压蒸汽,在E-2411管程出口,冷凝下来的液体硫磺与过程气分离,自底部进入硫封罐(D-2413),顶部出来的过程气经过高温掺合阀调节至277℃进入一级转化器(R-2411),在催化剂的作用下进行反应,过程气中的H2S和SO2进一步转化为元素硫。反应后的气体先进过程气换热器(E-2414)管程回收部分余热,温度降至270℃,再进入二级冷凝冷却器(E-2412)被冷却至160℃,E-2412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(D-2413),顶部出来的过程气再经过程气换热器(E-2414)壳程加热至230℃进入二级转化器(R-2412),在催化剂的作用下继续进行反应,使过程气中剩余的H2S和SO2进一步发生催化转化,反应后的气体进入三级冷凝冷却器(E-2413),过程气温度自253℃被冷却至160℃,在E-2413管程出口,被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(D-2413),顶部出来的制硫尾气进入制硫尾气分液罐(D-2412)分出携带的液硫后至尾气处理部分。汇入硫封罐的液硫自流进入液硫池(T-2411),在NH3气的作用下,液硫中的有毒气体被分出,送至尾气焚烧炉焚烧。脱气后的液硫用液硫提升泵(P-2412/1、2)送至液硫成型部分,进行造粒成型包装,或进入液硫储罐(D-2419)液硫装车出厂。 2尾气处理部分 尾气至D-2412顶部出来,进入尾气加热器(E-2421),与蒸汽过热器(E-2423)出口的高温烟气换热,温度升到300℃,混氢后进入加氢反应器(R-2421),在加氢催化剂的作用下进行加氢、水解反应,使尾气中的SO2、S2、COS、CS2还原、水解为H2S。反应后的高温气体进入蒸汽发生器(E-2422)后在进入尾气急冷塔(C-2421)下部,与急冷水逆流接触、水洗冷却至40℃。尾气急冷塔使用的急冷水,用急冷水循环泵(P-2421/1,2)自C-2421底部抽出,经急冷水冷却器(E-2424)冷却至40℃后返C-2421循环使用,为了防止设备腐蚀,需在急冷水中注入NH3,以调节其PH值保持在7~8。急冷降温后的尾气自急冷塔顶出来进入尾气吸收塔(C-2422)。自胺液再生系统来的MDEA贫胺液(30%的MDEA液)进入尾气吸收塔(C-2422)上部,与尾气急冷塔来的尾气逆流接触,尾气中的H2S被吸收。吸收H2S后的MDEA富液,经富液泵(P-2422/1,2)送返胺液再生系统进行再生。自吸收塔顶出来的净化尾气(总硫≤300ppm)进入尾气焚烧炉(F-2421),在600℃左右高温下,将净化尾气中残留的硫化物焚烧生成SO2,焚烧后的高温烟气进入蒸汽过热器(E-2423)中回收余热,使来自制硫余热锅炉(ER-2411)的1.1MPa蒸汽过热至250℃,出口烟气温度降至约520℃,再进入尾气加热器(E-2421)加热制硫尾气,出口烟气温度降至378℃,掺入冷空气使温度降至360℃以下,由烟囱(S-2421)排入大气。

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