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)
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+SO2 2CO2+3S=2COS+SO2 CO+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。三级 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。顶部出来的尾气自烟囱排放。 三、开车操作规程 1、系统升温 条件确认：制硫炉和一、二、三级冷凝冷却器达到使用条件：一、二、三级 冷凝冷却器内引入除氧水至正常液位；按程序对制硫炉点火；按升温曲线对制硫 炉升温；流程：制硫炉烘炉烟气一废热锅炉一一级冷凝冷却器一高温掺合阀一一 级转化器一二级冷凝冷却器一高温掺合阀一二级转化器一三级冷凝冷却器一为 其扑集器一烟囱；一、二级转化器升温至200~C，废热锅炉蒸汽压力0.04—0.045mpa，冷凝
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)
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/356056041.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/356056041.html,/kcms/detail/21.1200.TQ.20150403.1733.003.html
硫磺回收催化剂及工艺技术 发表时间：2018-08-13T12:00:59.750Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：张治国 [导读] 摘要：综述了20世纪70年代以来中国石化硫磺回收催化剂及工艺技术方面的进步。 内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰市 025350 摘要：综述了20世纪70年代以来中国石化硫磺回收催化剂及工艺技术方面的进步。回顾了LS系列硫磺回收及尾气加氢催化剂的发展历程,介绍了催化剂主要性能及工业应用情况,同时对大型引进硫回收装置催化剂国产化进行了详述。本文提出了对新建大型催化剂及工艺技术。 关键词：硫磺回收；催化剂；工艺 随着我国煤、石油、天然气等工业的发展，各种硫磺回收装置在本世纪得到了非常快速的发展。当前硫磺回收工艺的主要目的就是提高硫磺的回收效率、减少污染的排放方面上，硫磺回收技术的发展方向也主要集中在催化剂的改进、富氧工艺H2S/SO2在线调节比例等方面，而Claus转化加尾气加氢的SCOT工艺是这其中较为具有代表性的。 一、催化剂的主要类型 1.1硫磺回收催化剂 硫磺回收催化剂按制备类型和功能可分为活性Al2O3型、助剂型、TiO2基抗硫酸盐化型、脱“漏氧”保护型、多功能型。 （1）氧化钛基硫磺回收催化剂。氧化钛基催化剂的优点是有机硫（CS2、COS）水解活性高，总硫回收率高，稳定性好，不易发生硫酸盐化中毒。缺点是制备成本较高，孔容、比表面积小，磨耗较大，抗结炭性能差。适用于过程气中有机硫含量较高的反应过程或者没有SCOT单元的硫磺回收装置，提高硫磺回收率，减少硫的排放。 （2）氧化钛改进型氧化铝硫磺回收催化剂。氧化钛改进型氧化铝催化剂的优点是相比氧化钛催化剂孔容、比表面积较大，有机硫水解性能得到一定程度的改善。缺点是结构稳定性差，抗氧能力不理想，易发生硫酸盐化中毒。适用于操作稳定的普通克劳斯反应，一般装填于保护剂的下部。 （3）活性Al2O3型硫磺回收催化剂。活性氧化铝催化剂的优点是初期活性好，压碎强度高，成本低，硫磺回收率高。缺点是易发生硫酸盐化中毒，结构稳定性差，活性下降速度快，CS2、COS等有机硫水解活性降低速度也较快。一般适用于操作稳定的普通克劳斯反应，装填于保护剂的下部。活性氧化铝基催化剂有机硫化合物的水解速度随着温度的升高而增加。使用性能良好的活性氧化铝基催化剂，在反应温度310～330℃内操作，就足以使CS2、COS的水解率达到95％～100％。 （4）硫磺回收催化剂保护剂。硫磺回收催化剂保护剂的优点是添加铁助剂，具有脱漏氧保护功能，保护下游氧化铝基催化剂，同时具有硫磺回收功能，其活性较氧化铝基催化剂略低。可部分装填，也可全床层装填。缺点是有机硫水解性能不理想，结构稳定性差，在超温和高温遇急冷水的工况下，易炸裂粉碎。一般装填于催化剂床层的顶部，脱除多余的氧气，保护下部的氧化铝催化剂，延长催化剂使用周期。 （5）多功能复合型硫磺回收催化剂。多功能复合型硫磺回收催化剂与氧化钛催化剂相比，强度高，磨耗低，孔容、比表面积大；与氧化铝催化剂相比，CS2、COS等有机硫水解活性高，结构稳定性好，耐硫酸盐化能力强。该催化剂还同时具有良好的克劳斯活性、有机硫水解活性和脱漏氧活性，更重要的是该催化剂具有良好的抗结炭性能，明显优于纯氧化铝和纯氧化钛催化剂；特别适用于含烃原料气，提高催化剂的抗结炭性能，从而延长催化剂的使用寿命，延长装置的运行周期，消除由于硫磺回收装置带来的瓶颈制约。 1.2 Claus尾气加氢催化剂 目前工业装置上使用的克劳斯尾气加氢催化剂主要有2种：①使用温度在280～320℃的常规Claus尾气加氢催化剂；②使用温度在220～240℃的低温Claus尾气加氢催化剂。 在传统的Claus+SCOT工艺中，加氢段使用的常规加氢催化剂以γ-Al2O3，为载体、Co、Mo为活性组分。催化剂床层操作温度高，加氢反应器的人口温度一般控制在280℃以上，装置能耗较高。为降低装置运行能耗，简化加氢段再热操作，减小加氢反应器下游段冷却器热负荷，采用低温Claus尾气加氢催化剂。 二、硫磺回收工艺技术 截止2012年，国内约有150余家企业近300套硫磺回收装置运行，其中中国石化59套，中国石油64套，其余为中海油、煤化工、化肥厂、发电厂、冶炼企业等。其中50kt/a以上的装置占总数的30％左右，主要集中在中国石化、中国石油和中化集团公司。通过对已引进的硫磺回收装置消化吸收，借鉴国外先进技术和有益经验，中国石化在硫磺回收装置工艺设计、单元设备改造、催化剂开发应用、分析控制、溶剂生产以及防腐节能等方面取得了显著的进步，并形成了具有自主知识产权的成套硫磺回收工艺技术，可以满足不同酸性气组成、不同工艺条件、不同排放标准和不同规模的硫磺回收装置的要求。 （1）ZHSR硫磺回收工艺。中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司开发的ZHSR硫磺回收工艺，Claus部分采用在线炉再热流程，尾气净化单元采用还原加热炉，不需依靠外供氢源。在尾气净化单元采用了两段吸收、两段再生技术，尾气净化炉通过扩展双比率交叉限位控制方案，使燃料气和空气在一定比例下实现轻度的不完全燃烧，使之既产生热量又产生还原性气体，并通过急冷塔后的H分析仪在线监测和控制尾气净化炉配风量。 （2）SSR硫磺回收工艺。SSR工艺技术是中国石化集团公司1998年度“十条龙”重大攻关项目之一，由山东某石化工程有限公司开发。SSR工艺的主要特点：①对原料酸性气的适应性强，该工艺已经广泛应用于石油化工企业和煤化工企业的硫回收装置，酸性气中H2S 摩尔分数在30％-97％；②不使用在线加热炉，避免了在线炉燃烧产生的惰性气体进入系统；过程气总量比有在线炉的同类工艺少5％～15％，工艺设备规格和工艺管道规格较小，在同等尾气净化度时，尾气污染物绝对排放量相对较少；③用外供氢作氢源，但对外供氢纯度要求不高，从而使该工艺对石油化工企业硫回收装置具有广泛的适应性。 （3）LS-DeGAS降低硫磺回收装置SO2排放成套专利技术。GB16297-1996（大气污染物综合排放标准》自1997年1月1日实施以来，对控制我国石油炼制工业污染物排放和推动技术进步发挥了重要作用。今后我国将执行新的环保标准，GB31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》规定硫磺回收装置烟气SO2排放质量浓度小于400mg/m3，特别地区排放小于200mg/m3。 现有硫磺回收工艺技术已不能满足以上苛刻的环保要求，中国石化齐鲁分公司研究院开发了具有自主知识产权的LS-DEGAS降低硫磺
扬子有限人培〔2012〕2号 扬子石化参加2012年度集团公司 业务竞赛选手集训方案 公司各单位： 为了做好总部2012年业务竞赛参赛准备工作，根据总部业务竞赛的安排和规则，特制定选手集训方案如下： 一、集训时间： 2012年4月15日-9月20日 二、集训方式： 采取半脱产培训（4月15日-5月15日）、集中脱产集训（5月16日-6月30日）、全脱产封闭集训（7月1日-9月20日）相结合的方式。 三、集训内容： 以聚丙烯装置操作工、硫磺回收装置操作工、仪表维修工和炼 —1 —
化设备、炼化安全等五个专业和工种的竞赛技术文件、《国家职业标准》和《职业技能鉴定国家题库石化分库试题选编》、专业管理制度等为依据，围绕集团公司竞赛组委会指定的参考教材，对理论知识和操作技能实行系统培训和强化训练。 四、集训目标： 通过集训帮助参赛选手掌握竞赛技术文件规定的各项应知、应会要求，达到本专业、工种一流的技术、技能水平，达到扬子公司该专业、工种相关人员的较高水平，并力争在集团公司技能竞赛中取得优异成绩。 五、集训的组织与实施： ㈠人力资源部负责竞赛的牵头组织和总体协调，组织各单位选手报名、裁判员推荐、选手选拔及参赛等工作并对集训工作予以指导、对集训过程中的问题予以协调。 ㈡南京扬子职业培训公司负责具体竞赛集训工作，制定整体集训计划，组织有关教师和内、外部专家组成教练组，制定竞赛集训的具体方案和各分阶段目标，组织实施集训并按进度实施考核。 ㈢机动部、HSE部和烯烃厂、芳烃厂、化工厂、炼油厂、塑料厂、物流部、电仪分公司、热电厂、水厂、清江石化、泰州石化、检维修公司人力资源科和有关车间协助培训公司负责选手选拔并推荐有经验的专家参与集训工作以及其它有关事宜的协调。 六、集训的阶段划分与集训进程： 公司于3月下旬启动竞赛集训宣传、发动工作，人力资源部召集—2—
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)
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
中国石化股份有限公司广州分公司企业标准 ZSGZ-41-4200-05.24 2×7万吨/年硫磺回收联合装置 操作规程 2005-11-18发布 2005-12-8 实施 中国石化股份有限公司广州分公司发布
ZSGZ-BB-0501-05.03 工艺技术规程审批表
前言 根据中国石油化工股份有限公司广州分公司加工中东含硫原油及生产清洁燃料配套改造工程总体设计批复（石化股份计[2003]438号），拟建一套2×7万吨/年硫磺回收联合装置，其中包括一套90t/h的污水汽提氨精制、两套280t/h的溶剂再生、两套7万吨/年的硫磺回收装置。 2×7万吨/年硫磺回收联合装置由中国石化洛阳工程公司做基础设计，中国石化南京设计院做施工图设计，并总承包。其中的硫磺回收装置采用两级克劳斯加RAR尾气处理工艺，硫回收率达99.9％。针对装置部分人员为新接触，对该装置的生产缺乏操作经验的情况，为了使操作人员更好地掌握装置的工艺特点和生产操作，根据《中国石油化工总公司建设项目生产准备与试车规定》的要求，组织编写该《装置操作规程》。 该《装置操作规程》经公司有关部门和领导审批后，作为联合装置操作人员的培训教材、装置开停工和正常生产的指导性文件。 本规程中的部分内容涉及到有关专利商的技术专利，请予以保密，不得外传。 中国石油化工股份有限公司广州分公司 炼油二部 2005年11月18日
目录 前言 (1) 1装置概况 (17) 1.1概述 (17) 1.2装置工艺技术特点 (17) 1.2.1污水汽提（三）氨精制部分 (17) 1.2.2溶剂再生Ⅰ、Ⅱ部分 (18) 1.2.3硫磺回收Ⅰ、Ⅱ部分 (18) 2工艺原理及过程 (19) 2.1污水汽提（三）氨精制部分 (19) 2.1.1工艺原理 (19) 2.1.2工艺过程 (20) 2.2 溶剂再生部分 (21) 2.2.1工艺原理 (21) 2.2.2工艺过程 (21) 2.3 硫磺回收部分 (21) 2.3.1工艺原理 (21) 2.3.2工艺过程 (24) 3装置设计数据 (26) 3.1主要工艺指标 (26) 3.1.1污水汽提（三）氨精制部分 (26) 3.1.2溶剂再生部分 (27) 3.1.3硫磺回收部分 (27) 3.2主要技术经济指标 (28) 3.3主要动力指标 (31) 3.3.1水 (31) 3.3.2电 (31) 3.3.3蒸汽 (32) 3.3.4压缩空气、氮气和燃料气 (32) 3.4产品与中间产品质量指标 (32) 3.5主要原材料及辅助材料质量指标 (33) 3.5.1混合酸性水 (33) 3.5.2混合富溶剂 (33) 3.5.3混合酸性气 (33) 3.5.4氢气 (34) 3.5.5C LAUS催化剂（CT6－4B） (34) 3.5.6加氢催化剂（CT6－5B） (34) 3.5.7固体低温脱硫剂（JX-1） (35) 3.5.8磷酸三钠（N A3PO4） (35)
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
克劳斯法硫磺回收工艺技术的应用与趋势 发表时间：2019-03-05T15:05:11.197Z 来源：《防护工程》2018年第35期作者：田玉玲 [导读] 近年来我国也新建立了很多克劳斯装置，克劳斯装置在我国近80%的炼油厂中都在充分使用。 内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰 025350 摘要：近年来，环境污染问题日益严重，而石化企业在对资源加工处理过程中，不可避免地会产出硫化氢等污染物质。采用克劳斯法硫磺回收工艺，不仅可以最大限度地降低废气对环境的污染问题，而且能够高效地回收硫磺产品，从而提高了能源的利用效率与价值。本文将对硫磺回收工艺技术现状及前景展望进行简要介绍，并提供一些借鉴。 关键词：克劳斯法；硫磺回收工艺；应用；趋势 引言：随着全球含硫原油和天然气资源的广泛的开发，运用克劳斯法从酸性气体中将硫元素回收的工艺已经得到了广泛的使用，近年来我国也新建立了很多克劳斯装置，克劳斯装置在我国近80%的炼油厂中都在充分使用。 1、克劳斯法硫磺回收工艺的优势 首先，克劳斯法硫磺回收工艺具有操作灵活方便和弹性范围大的优点，而且热稳定性、化学稳定性和机械强度也很高，同时维修方便，装置运行平稳可靠，并能减少有害物质的排放，催化剂的使用寿命能多达10年左右；其次，克劳斯法对于硫磺的转化效率和回收效率十分可观，可以实现加工处理过程的连续周期运转，同时副反应的现象能够有效控制，最为关键的是可以满足环保排放的标准要求；再次，克劳斯法对于酸性气浓度不同范围的适应能力较强，不仅可以满足新建装置设备，而且对于传统装置改造升级的情况也较为适合。同时三废问题可以得到最大限度的降低和抑制。基于克劳斯法装置适应性强的特点，因此广泛应用于石化企业硫磺回收与尾气处理环节；最后，相对来讲克劳斯法的系统操作并不复杂，因此投资费用低，而且工艺流程也容易操控和管理。此外硫磺作为生产硫酸产品的重要工业原料，其经济价值更为凸显。 2、硫磺回收工艺技术现状 2.1、氧基硫硫磺回收工艺技术 克劳斯法是一种较为成熟的多方式处理方法，主要是通过提高含氧量亦或增加空气氧气的利率来升级强化设备，从而提高整个硫磺回收设备的回收率，是一种硫磺回收工艺手法，是现代社会最受欢迎的硫回收工艺技术，具有高效能及高效益。事实上，克劳斯硫回收装置的工作原理是借助酸性气体来处理冰冷低温的甲醇，从而完成从属于酸性气体的二硫化氢及单独质子的硫元素。克劳斯法主要的工艺流程从总体上讲共有三种类型，即分流法、燃硫法及部分燃烧法。它的工作流程是最开始利用燃烧炉内1/3的二硫化氢与氧气燃烧进行化学反应从而生成二氧化硫，在这之后充分利用催化剂，使没用尽的二氧化氢与新生成的二氧化硫在催化剂的作用下进行克劳斯化学反应，最后生产完成硫磺回收。它的化学反应公式是H2S+3/2O2=SO2+H2O+519.2KJ，2H2S+SO2=3S+2H20+93KJ。实际上在化学反应的过程中，由于酸性气体的纯度不够高，也就是说酸性气体中掺杂了除硫化二氢之外的二氧化碳、二氧化氢等相当复杂多样化学元素及化学反应其伴随反应及副作用也时常出现，稳定性不够高。 硫磺回收工艺技术的优点大概有以下几点，即相对于其他大型、操作复杂、技术低等、价格高昂的设备来说，该技术操作简单、流程简明易懂，所需要的设备也较少，故而占地面积也是较少的，投资成本较低，可以节约资金；除此之外，由于此技术较高端，所用设备先进，即该设备可以快速地运行生产回收，回收硫磺纯度相对其他设备较高，工作效率高。但凡是都有双面性，硫磺回收工艺技术也有其限制性和缺陷：在整个化学反应的过程中，由于生产条件不够先进，化学平衡始终受到多方面的抵制，普遍常规的Claus工业技术及两级硫在催化剂的作用下的转化过程中硫磺的回收率为90%—95%，就算是较为先进高级的三级硫在催化剂作用下的转化过程中硫磺的回收率也只能最高达到98%。 2.2、选择性催化氧化法制硫 当原料酸性气体中如果硫化氢的含量过低，克劳斯工艺会受到热力学平衡的影响，其反应温度也受到很大的限制，转化率也会降低，但是硫化氢的选择性催化氧化反应并不是平衡的反映，只要有合适的催化剂，就可以使转化率大为提升。按照这个思路，在美国公司率先研究了催化氧化法制硫，这类方法的关键在于氧化剂的选择。催化氧化法主要是分成还原式和循环式，这两种不同的类型方法也不同，还原式的方法主要用于尾气的处理的，循环式的方法主要用于硫磺的回收。这类方法不用借助燃烧炉，而且原料中的酸性气体中的烃类物质含量比较少。硫化氢的含量比较低的情况下，原料在反应后可以直接进人到转化器中，床层的温度应该控制在370℃左右，硫的回收率可以达到80%以上。在采用上述的方法进行处理后，硫化氢为酸性气体，在一级转化器中，反应温度会受到限制，导致硫化氢中的酸性气体的含量不能过高。我国的炼油厂也采用过此类方法，但是当时装置内的硫化氢气体的酸性太强，而且气体非常不稳定，效果不好，而且炼油厂也加工了大量的含硫的原料，在回收中，导致装置的规模过大，在采用还原法进行尾气的处理中，效果并不是特别的理想。 3、对克劳斯法硫磺回收工艺技术应用现状与趋势的探究 3.1、克劳斯低温、富氧和直接氧化工艺 首先，克劳斯低温工艺是在低于硫露点的环境下进行操作的技术，其变革特点就是根据硫露点，进而调节转化器操作温度，因此广泛用于硫回收，且回收效率很理想。然而低温工艺的前期投资成本和后期操作费用也很高，同时比较适用于大型化酸气处理回收；其次，传统克劳斯工艺是以空气作为催化剂，由于空气中所含大量的氮气，因此总硫回收率相对低一些。而克劳斯富氧工艺是以氧气直接作为催化剂，不仅提升了设备的处理能力和效率，同时对于硫化氢含量的范围也极为适应。由于氧气成本较高，为了节约成本提升经济效益，因此要对技术持续改进，目前多以较低的富氧程度下进行处理加工；最后，克劳斯直接氧化工艺可以分为气相氧化法和液相氧化法。由于常规克劳斯工艺中当硫化氢占有比例较低时，设备的温度就会降低，从而影响了加工的深入进行，因此采用直接氧化工艺可以提升硫回收率，而且对于有机硫的去除效果也能达到55%—85%左右。 3.2、工业技术方面 我国已经将硫磺的回收及装置尾气的处理技术从最初的环保作用成功转变成了经济与环境两不误的高端科技。随着各种法律法规的颁布，我国的相关生产商已经在大力建设硫磺回收设备了，与此同时，硫磺回收工艺也在不停地被改进。如今，大多的硫磺回收装置是以
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..............................................................
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
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
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℃。