超级克劳斯硫磺回收装置控制及特点介绍

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1、过程控制与信息管理超级克劳斯硫磺回收装置控制及特点介绍陈国森陈永西南油气田分公司重庆天然气净化总厂渠县分厂635200摘要t：渠县净化厂新建超级克劳斯硫磺回收装置是从雅克布斯荷兰公司成套引进的，工艺先进、成熟，操作简便、系统平稳，其装置的控制特点突出，有很高的控制水平，实际运行非常平稳可靠。j关键词t硫磺回收超级克劳斯负反馈1、工艺流程简介工艺流程图图1酸气和空气在主燃烧炉F-101中按约低于酸气总量的三分之一燃烧，以保证三级克劳斯反应器出口过程气中H。S为0．45％(v)，温度保持1113℃(950℃

2、一1400℃)，燃烧后的过程气经主燃烧室M一101(969℃)进入废热锅炉，部分硫冷凝下来，出废热锅炉的过程气(172。C)经一级在线炉F一102力H热至245。C，进入一级克劳斯反应器R-101，反应后的过程气(319。C)在一级硫冷凝器E一102中冷却，其液硫流至液硫池，过程气(173℃)再进入二级在线炉F-103，加热至204℃，进入二级反应器R一103，反应后出口过程气(225℃)进入二级硫冷凝器E-103中，液硫也流至液硫池；出口过程气(163℃)进入三级在线炉F一104中，加热至186℃，再

3、进入三级克劳斯反应器R-103中反应，出口过程气(189。C)直接进入超级克劳斯燃烧炉加热至213℃，在静态混合器中与氧化空气(130℃)混合，混合后的过程气(210℃)进入超级克劳斯反应器R一104反应，其出口过程气(240℃)经超克冷凝器冷却，液硫至液硫池，出口过程气(125℃)经硫磺捕集器V一103进入尾气炉燃烧，经100米烟囟排至大气中。说明：为保证酸气在主炉中能完全燃烧，则要求燃烧温度高于950。C，如果主炉低于此温度，则将部分酸气绕过主炉直接进入主燃烧室的后部。第四届全国石油和化学工业仪表及

4、自动化技术交流研讨会论文集2、本回收装置工艺特点(1)前三级为克劳斯反应，第四级为超级克劳斯反应。(2)此克劳斯反应与常规克劳斯反应不同之处：反应始终在富H。s环境中进行，要求第三级克劳斯反应器出口过程气中H。s维持0．45％(v)；而超级克劳斯反应始终处于富0：环境中，要求超级克劳斯反应器中出口过程气中0。的含量维持在0．1—1％(v)。(3)为保持各反应器的进口温度，不是用常规的过程气换热器来控制反应器进口温度，而是采用在线燃烧炉燃烧燃料气来控制反应器进口温度。(4)超克冷凝器采用风冷方式冷却，用控

5、制冷凝器内蒸汽压力来达到控制出口温度的目的，可以将温度稳定地控制在125。C，以保证过程气中硫蒸汽尽量少，提高回收率。(5)使用多种类型的催化剂，以达到提高回收率的目的。·一级反应器上部：活性催化剂CRS一3S200ram高；下部：水解催化剂CRS一31600ram高；·二、三级反应器：上部：除氧催化剂AM165ram高；下部：活性氧催化剂CRS一3S635mm高·超克反应器：Hzs选择性氧化催化剂D一1631E1700mm高(6)部分重要设备组合在同一壳体内·废热锅炉、一、二级冷凝器组合在同一壳体内；

6、·3个克劳斯反应器和1个超级克劳斯反应器组合在同一壳体内。3、本装置整体控制思路(1)为保证前三级克劳斯在富H。S环境中反应(三级反应器出口过程气Hzs为0．45％)，设计了主燃烧炉空气先进燃烧控制即ABC控制系统，ABC系统分为前馈和反馈两个控制部分，控制水平非常先进。(2)为保证主燃烧炉温度设计了支路酸气配比控制回路。(3)各在线炉用燃料气燃烧来加热过程气，反应器进口温度作为此燃料气流量控制的串级给定值。(4)超克冷凝器出口温度的控制是采用控制冷凝器内的蒸汽压力来实现的，此压力回路的输出值作为现场风

7、机转速的给定值。(5)为保证超级克劳斯在富0z环境中反应(尾气0z含量为0．5％)，设计了氧气空气控制系统(0AC)。(6)联锁系统联锁控制系统主要用于重要工艺条件异常时的紧急自动停车控制系统，目的是保护装置和设备，联锁时酸气通过火炬放空。本回收装置有以下几个重要联锁信号：现场和中控手动停车、酸气分离器高液位、废热锅炉低液位、系统回压高、主炉火检、酸气和空气低流量。(7)风机PLC控制风机PLC控制包括两部份：一是联锁保护系统，有喘振停车、超负荷停车、轴承(内、外)超温停车保护；二是风机出口压力控制系统

8、。(8)主炉及各级在线燃烧炉程控点火系统点火是按程控逻辑一步一步地自动进行。主炉点燃后才能进行各级在线炉点火；在线炉点火无先后顺序，也不影响进酸气。4、重要控制回路介绍(1)先进的燃烧控制即ABC控制系统介绍过程控制与信息管理a、控制流程图主燃烧炉控制流程图图2·HCIOI：空气／酸气比率·FYl01A：补偿后总酸气量·FYl01B：总酸气量与比率的乘积FYIOIB=HC一101×FYl01A·HC201：空气／燃料气比率·FR203：补偿