长寿分厂CPS硫磺回收装置运行两年评述.pdf

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理论与实践159长寿分厂CPS硫磺回收装置运行两年评述杨贤刘琴黄辉摘要：随着原料天然气气质气量的日趋变化，我们对硫磺回收技术的要求也越来越高。本文简述了CPS硫磺回收装置在长寿分厂运行过程中采取的调整、优化等方案，发表了对CPS工艺一些观点及建议，并就目前仍存在的问题进行了探讨。关键词：CPS硫磺回收运行优化探讨1装置概况及工艺流程简介定累积量，吹扫不成功。问题二：在实际操作中发现，点火时只有长寿分厂CPS硫磺回收装置于2010年11月22日建成投将点火空气和点火燃料气的压力控制在10-15KPa之间才容易43产。该工艺与设计处理原料天然气400×10m/d脱硫装置相匹点火成功，原装置设计选型的自力式调压阀不能将压力调整到33配，设计原料气中H2S含量4~6g/m，CO2含量53.80~59.49g/m，该范围，所以主燃烧炉点火时需要操作人员到现场手动调节进3装置年开工为8000小时，设计处理酸气量1225~1581m/h，酸气行泄压，才能点火成功。中H2S浓度35.87~41.68%，硫回收率≥99.25%，SO2排放量≤解决措施：吹扫更换了合适的自力式压调阀，并且对点火程14.2kg/h，设计最大硫磺产量24t/d。序中吹扫氮气流量进行了人为地放大，以确保在规定时间内满CPS工艺由一个热反应段、一个常规克劳斯反应段加三个足吹扫条件。后续的低温克劳斯反应段组成。CPS硫磺回收装置由热转化和2.4氮气装置不连续运行，不能持续供给保护气催化转化两部分组成，即：改良克劳斯工艺、常规克劳斯工艺加主燃烧炉、尾气灼烧炉设置的吹扫口，包括高温热电偶、光CPS吸附工艺。热转化段是指经过酸气预热器预热后的酸气进学温度计、火焰检测器、看窗及点火枪等均需保护气连续进行冷入主燃烧炉内的酸气燃烧器，在主燃烧炉内进行燃烧，燃烧炉起吹。但是，制氮系统为间歇开车，不能持续供给保护气。到一个非催化转化段（热转化段）的作用，转化酸气中总硫量的解决措施：（1）将风机出口（流量计后）空气管线与吹扫氮气66%。催化转化段由一个克劳斯反应段加三个低温克劳斯反应段主管连通，并设置了一个手动闸阀。在正常生产时打开该阀，使组成，其中克劳斯反应段将过程气中残留的H2S和SO2在催化剂用空气代替氮气对吹扫口进行吹扫保护。(2）为避免风机出口空作用下进一步转化生成硫，在克劳斯反应器后冷凝回收硫，大约气带杂质堵塞吹扫口，经分厂决定将部分关键部位的保护气改20%则是在克劳斯反应器内进行，而低温克劳斯反应段即CPS为仪表风，至今运行良好。反应段，采用三级CPS反应器和三级CPS冷凝器。两级反应器作2.5、部分蒸汽管线出现周期性水击现象为低温CPS反应器一直处于运行状态，将硫磺吸附至催化剂之各级硫冷器低低压蒸汽出口管线设计为“U”型，易造成该段上，另一级反应器在再生后进行冷却以用作低温反应器。再生和管线水击，使得钢平台及管线震动较大。初始冷却均在CPS主反应器进行，经过一定的时间CPS主反应解决措施：正常生产期间对各级硫冷器引入一定量的煮炉器需从主位移至后位进行最终冷却时，通过三只两通阀和三只蒸汽，保证该段管线不会积水，在装置检修期间去除了“U”型布三通阀的自动开关使气体转向，从而改变过程气穿越CPS段的置，防止该段积水，保证装置安全运行。流径，实现三级CPS反应器和三级CPS冷凝器循环。其流程简图3目前存在的问题及建议见图1。3.1硫磺回收装置操作弹性偏低2装置运行中发现的问题及解决措施长寿分厂在邻近分厂装置大修期间，由于上游不同气源的2.1主炉燃烧不稳定混输，造成进厂原料气气质气量波动较大。在实际运行过程中，装置在低负荷运行状态下，酸气浓度仅在30%-35%之间，当酸气量波动达到1700m3/h，回收单元回压升高，酸气进炉阻力与设计值相比偏低，主燃烧炉炉温仅在850℃左右，低于主燃烧较大，造成脱硫单元再生系统压力超高，如未及时控制酸气放空炉稳定燃烧运行最低炉温927℃，不能保证火焰稳定燃烧。酸气阀，就可能造成酸气放空。量或浓度波动时，很可能造成主燃烧炉熄火。鉴于此，分厂采取建议：目前分厂有两只调节阀，其中一只即酸气流量调节阀加入一定量燃料气混合燃烧，使主燃烧炉火焰趋于稳定。然而，为全开状态，未起调节作用，反而对酸气流动有一定阻力，故建长期加入燃料气，一旦配风稍有不当，容易造成反应器积炭，从议去除酸气流量调节阀，在酸气进入主燃烧炉前只用一个调节而影响催化剂活性、硫磺回收率及硫磺质量等。阀。解决措施：2011年检修，增设了酸气分流管线，日常生产过3.2各级硫冷器的上水工艺繁冗程中，操作人员根据主炉燃烧情况，采用分流法来调整进炉的酸CPS回收装置各级硫冷器的上水是通过回收装置给水泵提气流量大小，进而确保了主炉的正常燃烧。供，其给水泵的凝结水来自压力回水箱。回收装置产生的凝结水2.2尾气灼烧炉连锁停车条件缺空气低流量联锁又通过另一台凝结水泵打回压力回水箱，两个泵的出口压力相原设计尾气灼烧炉设计停炉条件只有熄火停炉联锁。在实接近。际运行时发现，由于我厂火检信号运行不稳定，处于旁路状态，建议在正常生产过程中，将凝结水泵出口凝结水直接引入熄火停炉联锁未投用，如有雷击等原因造成风机停运时，不能及时进行联锁停炉，燃料气继续进入尾气灼烧炉，再次点火时易发生闪爆等事故。解决措施：将尾气灼烧炉空气低流量连锁增加到灼烧炉停炉联锁条件，当灼烧炉风机停运时，主风流量低于30Nm3/h,灼烧炉则联锁停炉。2.3主燃烧炉点火程序易中断问题一：主燃烧炉点火，首先进行氮气吹扫，程序设定吹扫时间为10min，要求氮气累积量达25Nm3后，才能给出允许点火信号。而正常吹扫时，在限流孔板的作用下，吹扫流量达不到设 1602013年第4期各级硫冷器，通过该泵实现上水，多余的凝结水通过压调阀打入峰值等问题。压力回水箱。改造后回收装置给水泵即可停运，实现凝结水循环（2）装置分别设置热段硫磺冷凝器和克劳斯硫磺冷凝器，分使用。2离出过程气中绝大部分硫蒸汽后，再进入主反应器，有利于克劳4装置性能考核情况斯反应向生成硫的方向进行，最大限度地提高了硫磺回收率。2011年2月28日9:00～3月3日9:00，经历为期72小时的（3）本装置过程气切换采用特制夹套三通阀自动程序控制，装置满负荷性能考核，考核期间硫磺回收装置回收率、尾气SO2切换灵敏、时间短，操作过程平稳可靠。排放量均符合设计要求，工业硫磺各项指标均符合GB/T2449-（4）再热方式采用气气换热和部分过程气掺和加热以及充200优等品指标要求。硫磺回收装置性能考核参数和设计参数见分利用尾气余热，保证了热源的有效利用。表1。（5）余热锅炉产生的饱和中压蒸汽设计用于驱动蒸汽喷射表1硫磺回收装置设计参数与考核参数对比表器以回收低低压饱和蒸汽进去全厂蒸汽管网，用于各种管线伴热和加热，具有节能降耗作用。项目设计参数性能考核运行参数（6）装置设备采用阶梯式布置，设备和管线布置紧凑，既减4343原料气处理量400×10m/d388×10m/d少占地面积，又节约了工程投资。原料气H浓度4-6g/m35.15g/m36结束语2S33长寿分厂CPS硫磺回收装置是在重庆天然气净化总厂范围酸气量1225-1581m/h1500m/h内成功运用的第二套CPS回收装置，在总结第一套装置的经验酸气浓度35.87%-41.68%49.05%上，设计上更加优化，建设和运行更加科学。安全平稳运行了两主燃烧炉温度950-1200℃990℃年多，总体情况较好，大大降低了尾气SO2排放率，达到环保要求。我们将继续收集原始数据进行分析，摸索解决装置运行过程硫收率≥99.25%99.36%中存在的问题，总结操作经验，为CPS硫磺回收装置操作的进一SO2排放量≤14.2kg/h13.17kg/h步推广应用打下坚实的基础。5总体评价参考文献（1）装置采用低温克劳斯技术，在CPS切换过程中，始终有【1】诸林编.天然气加工工程.北京：石油出版社，1996两个反应器处于低温吸附状态，避免了同类冷床吸附工艺不经预冷就切换从而导致切换期间硫磺回收率降低和尾气SO2出现(上接第158页)胃舒平的说明科学技术的发展日新月异，新学科、新知识不断涌现，要达[批准文号]国药准字H31020657到“以进一步提高学生的科学素养为宗旨”这一目的，就必须实[成分]氢氧化铝0.245g，三硅酸镁0.105g，颠茄流浸膏现教育科学素养的专业化，对教师专业化的要求由单一的学科0.0026ml。知识技能专业化发展到学科知识素质专业化与教育科学素质专[适应症]用于缓解胃酸过多所致的胃痛，胃灼热，胃、十二指业化并存。肠溃疡等疾病的治疗。在教学过程中充分挖掘学科教材的科学性因素，注重学科[用法用量]口服，一次2-4片，一日3次嚼碎后服。的科学素养内涵的渗透，有意识教会学生运用科学的思维及学学生领悟，许多药物是复方的，胃舒平的主要成分是氢氧化习方法，逐步运用跨学科的学习和现代化科技手段，使科学教育铝，还含有不溶于盐酸的成分。与学科教学有机渗透整合，使学生开阔视野，提高学习效率，逐在实验探究过程中，帮助学生发现新问题，解决新问题，将渐具备良好的人文素养、科学素养和创新精神。探索引向深入，能让学生体会到“做中学”的乐趣，培养学生敢于2、更新教学观念，解放学生的学习方式质疑，勇于探究的科学精神。改变传统的教学方式，营造宽松民主的教学环境，教学中运3“完整的生命”———树立健康、积极的生活态度用探究性学习方式构建互动的师生关系、教学关系，优化课堂教在课堂的问题解决环节，我又设置如下问题:学过程，提高教学质量，培养学生的探索精神、创新精神和实践问题5：对于患有胃溃疡且胃粘膜有小孔的病人，在治疗胃能力。酸过多时，选用以氢氧化铝为主要成分的药物好，还是选用以碳创设有趣、有用的情景，以学生为中心，突出学生的学习主酸氢钠为主要成分的药物好？为什么？（边引导学生思考边用肢体地位，教师扮演支持者、辅助者、合作者的角色，使学生更好地体语言提示学生）自主、主动、合作、创造性地学习，改变学生的学习态度，培养学学生回答：选氢氧化铝好。因为碳酸氢钠能与胃酸（盐酸）反生的学习兴趣，使学生真正成为学习的主人。应产生二氧化碳气体，使胃内气压增大，易导致胃穿孔，从而加发挥实验的教育功能，提高学生科学素养。化学实验能激发重病情。学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解“你真棒！”（学生的回答非常令我满意）和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学问题6：长期服用氢氧化铝，有没有不良后果？方法，培养学生的科学态度和价值观，从而达到全面提高学生科学生回答：长期服用氢氧化铝会导致体内铝中毒，损害大脑学素养的目的。和神经系统。（学生讨论时，我给予友情提示）在课堂学习过程中，采取多元、发展、综合性的评价标准，以问题7：生活中哪些食品可能会铝元素超标?学生的生成、发展、问题解决能力、自主性等高水平的学习结果学生七嘴八舌开始讨论起来，有学生说“薯片”、有学生说作为评价依据。“泡面”等。经过师生3、科学素养的教育或培养需要采取“渗透”的方式讨论共同归纳出：膨化类食品如薯片、油条、粉丝等使用明科学素养是在学科学、用科学、探索科学的活动过程中成长矾或硫酸铝铵作膨松剂可能会铝超标。起来的，不能仅通过灌输来向学生直接传递。以上问题既考察同学们知识迁移和问题解决的能力，学习为了提高学生“科学素养”，我很重视学生在学习过程中的化学、应用化学，使学生感到化学是有趣的、有用的，又帮助学生探究与体验。如果说探究旨在求真，那么体验则是在求善，唤醒形成合理使用化学品的意识，体会化学对提高生活质量和保护主体的自我意识及情感体验，不只是把联系学生的生活、贴近学环境的积极作用，树立健康、积极的生活态度。生的生活仅仅视为理论联系实际的途径与手段，更体现了科学培养的几点思考教育的本质特点，即科学方法、科学态度不是教出来的，而是在1、加强理论学习，提高自身的科学素养实践中探究与体验出来的。