硫磺回收装置 工艺 流程.ppt

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1、3万吨/年硫磺回收工艺原理及流程荆门石化维修车间目录装置生产工艺原理流程简述流程图一、装置生产工艺原理1、克劳斯（Cluas）制硫部分工艺原理自上游装置产生的酸性气经过脱液引入燃烧炉后，在一定的配风量及温度下，酸性气中的烃类完全燃烧生成CO2，而65%的H2S反应生成气体硫，而余下的35%的硫化氢中的1/3完全反应生成SO2，2/3保持不变。其反应式如下：2H2S＋O2=2H2O＋2S＋8.79×105kJ/kg(1)2H2S＋3O2=2H2O＋2SO2＋5.19×105kJ/kg(2)CH4＋2O2=2H2O＋CO2＋8.04×105kJ/kg(3)反应均为放热反应，因此燃烧炉温度一般控

2、制在900-1265℃，温度过高或过低都不利于反应的进行。如果烃类不完全燃烧生成CO及C有可能导致一系列副反应，生成羰基硫、二硫化碳，对硫化氢的转化率及催化剂寿命造成不利影响。其反应如下：SO2＋3CO=COS＋2CO2(4)Sx＋xCO=xCOS(5)H2S＋CO=COS＋H2(6)C＋2S=CS2(7)燃烧过后的过程气，依次经过余热锅炉、一级冷却器、一级反应器，除去液硫和雾状硫后，进入一级转化器。一级转化器的入口温度由燃烧炉出口引出一股高温热流，经高温掺合阀调节。未反应的H2S及生成的SO2以2:1的摩尔比例在转化器中发生催化反应：2H2S＋SO2=2H2O＋3S＋8.79×104kJ

3、/kg(8)羰基硫、二硫化碳在一级转化器中于315～343℃的条件下可发生水解反应，温度高时对反应有利。COS＋H2O=CO2＋H2S＋Q(9)CS2＋2H2O=CO2＋2H2S＋Q(10)转化后的过程气，经过二次冷却、捕集，除去液硫和雾状硫后，再进入二级转化器。转化后的气体，经过第三次冷却、捕集，除去液硫，然后去尾气处理单元进行进一步处理。2、尾气处理部分工艺原理从硫磺回收部分排出的制硫尾气，仍含有少量的H2S、SO2、COS、Sx等有害物质，直接焚烧后排放达不到国家规定的环保要求。加氢还原吸收工艺是将硫回收尾气中的元素S、SO2、COS和CS2等，在很小的氢分压和很低的操作压力下，用特

4、殊的尾气处理专用加氢催化剂，将其还原和水解为H2S，再用醇胺溶液吸收，再生后的醇胺溶液循环使用；吸收了H2S的富液经再生处理，富含H2S气体返回上游硫回收部分，经吸收处理后的净化气中的总硫＜300ppm。加氢还原吸收尾气处理是目前世界上公认的最彻底的制硫尾气处理工艺，“SSR”工艺的原理是尾气加氢还原吸收。克劳斯尾气与富氢气混合经加氢反应器，在钴钼催化剂的作用下，使尾气中所有非硫化氢形式存在的硫化物与氢气反应，还原为硫化氢。制硫尾气中少量的CS2和COS，在尾气加氢反应器中还要发生水解反应。还原反应SO2＋3H2→H2S＋2H2O＋Q(11)Sx＋xH2→xH2S＋Q(12)水解反应COS

5、＋H2O→H2S＋CO2＋Q(13)CS2＋2H2O→2H2S＋CO2＋Q(14)制硫尾气中以非硫化氢形式存在的硫化物还原、水解为硫化氢后，在吸收塔内用胺液（MDEA，甲基二乙醇胺）将硫化氢吸收，再经过再生塔使硫化氢从溶剂中脱吸返回制硫反应炉制硫，使装置达到99.8%以上的总硫收率。制硫尾气处理通常用MDEA做吸收剂，这是利用化学吸收剂在非平衡状态下MDEA对H2S的选择性优于CO2。因质子传递，H2S与MDEA进行的反应几乎是瞬间完成的化学反应：H2S＋R2NCH3＝R2NHCH3＋HS(15)MDEA是叔胺，没有氢原子附着于氮原子上，因此，只有当CO2与H2O生成碳酸氢盐后才与MDEA

6、发生反应：CO2＋H2O＝HCO3＋H(16)整个反应如下：CO2＋H2O＋R2NCH3＝R2NHCH3＋HCO3(17)生成碳酸氢盐的反应通常被认为是慢反应，在短暂的气液接触过程中，使实际吸收的CO2低于平衡值。H2S与MDEA的反应是瞬间完成的，CO2与H2O反应需要一个缓慢的中间过程，因此认为H2S与MDEA的反应是受气相控制，而CO2与MDEA反应受液相控制。二、流程简述1、硫磺回收及尾气处理部分工艺流程简述再生和催化等装置来的酸性气经酸性气分液罐（D-401）脱液后，与来自酸性水汽提装置的酸性气混合进入制硫燃烧炉（F-401）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

7、气量，经燃烧将酸性气中的烃类等有机物全部分解。燃烧时所需空气由制硫炉鼓风机（K-401A/B）供给。制硫燃烧炉（F-401）的配风量是关键，为此，在制硫尾气管道上安装了一台H2S/SO2在线比值分析仪，随机分析尾气中H2S/SO2比率，并通过反馈信号调节供风管道上的微调阀，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（F-401）排出的高温过程气（1227℃），小部分通过高温掺合