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1、第30卷 第5期 石油与天然气化工237CT6-4B硫磺回收催化剂的应用分析刘造堂 郭 宏(金陵石化炼油厂)摘 要 对CT6-4B硫磺回收催化剂在硫磺回收装置上的应用情况进行了技术分析。由于该催化剂具有良好的低温活性及抗干扰性能,使硫磺回收装置在长周期的生产状况下依然可以保持较高的总硫转化率。主题词 硫回收 催化剂 应用Claus部分燃烧法硫回收工艺由高温热反应与低级冷却器冷却到160℃,产生的液硫从下部经硫封进温催化反应两个反应段组成,目前的炼油厂硫磺回收入硫贮罐,剩余的过程气从上部出来,与燃烧炉后部的装置大都采用这种工艺。高温热反应在酸性气燃烧炉高温气再
2、进行掺和到220℃进入二级转化器;随后的中进行,酸性气中的1/3H2S与空气中的O2混合燃烧,过程气由三级冷却器冷却到130℃,液硫从下部经硫使H2S/SO2=2,进行Claus反应。受酸气中H2S、烃浓封进入硫贮罐,过程气从上部出来进一步捕集液硫后度影响,反应温度在1100℃左右。受到热力学平衡的去尾气焚烧炉焚烧。工艺流程示意见图1。限制,在这一阶段硫转化率只能达到65%左右。低温反应是在催化剂作用下进行的,高温反应余下的反应物进入催化转化器,H2S与SO2继续反应,可使总硫转化率达到92%～95%。反应原理如下:高温热反应:H2S+3/2O2SO2+H2O2H2S+SO23/xSx+
3、2H2O 总反应:H2S+1/2O21/xSx+H2O催化剂 催化反应:2H2S+SO23/xSx+2H2O控制好低温反应的深度是提高硫转化率非常关键的一环,而催化剂性能的好坏对反应深度有着直接影响。南京炼油厂的硫磺回收装置于20世纪70年代初开始运行,随着工艺过程的不断进步,在制硫催化剂使1.2 装置生产特点及对催化剂性能的要求用上也不断进行新的探索,1999年6月,四川石油管(1)装置处理的酸性气由上游多个装置同时提理局天然气研究院开发研制的CT6-4B制硫催化剂供,原料的流量及组成变化较大,操作上燃烧炉配风调在本装置得到成功运用,使装置的回收效率与运行平整频繁,波动大。这就对催化
4、剂的抗干扰性能提出了稳性有了进一步提高。很高要求,即在硫回收过程气中“漏氧”和原料酸气带烃等不良情况下,催化剂依然要保持良好的操作性能。1 装置工艺简介(2)随着现代化企业管理制度的实行,装置的生1.1 工艺过程产周期需要不断延长,检修次数要求由“一年一修”变来自本炼厂不同装置的酸性气经过混合脱液后,为“三年两修”或“两年一修”。这就需要催化剂的长周进入酸气燃烧炉与鼓风机提供的空气在1150℃左右期使用性能要稳定,不需要进行频繁再生活化,在整个高温下进行燃烧反应;反应后的过程气约有75%进入生产周期中活性没有明显下降。废热锅炉冷却到350℃左右,再进入一级冷却捕集器(3)装置工艺流程短,
5、只有两段催化转化器,要达冷却到170℃,产生的液硫从下部经硫封进入硫贮罐,到较高的总硫转化率,必须采用较低的催化反应温度剩余的过程气从上部出来,与燃烧炉后部的高温气掺(该反应为放热反应)。这就要求催化剂的低温活性要和到250℃进入一级转化器;反应后的过程气进入二好,不会由于反应温度的降低导致催化剂活性下降。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.238CT6-4B硫磺回收催化剂的应用分析 20012CT6-4B催化剂使用情况表4 装置主要操作数据运行阶段前期①中期②后期③
6、2.1CT6-4B催化剂的物化性能(见表1)项目数据3酸性气流量,Nm/h240022402080表1CT6-4B催化剂物化性能酸性气中H2S含量,%(v)83.383.185.5项 目指 标空气流量,Nm3/h510045604920外观红褐色小球装置系统压降,MPa0.0110.0260.024粒度,mmФ4～6一级转化器压力入口0.0080.0240.0223堆积密度,g/cm0.85(MPa)出口0.0070.0130.010压碎强度,N/粒≮130二级转化器压力入口0.0050.0090.008磨损率,%(m)<0.5(MPa)出口0.0040.0060.0052比表面积,
7、m/g≮200常规Claus活性,%≮70燃烧炉炉膛温度,℃114811871168废热锅炉出口温度,℃352334376入口温度,℃245242252CT6-4B催化剂是在原CT6-4型低温催化剂基一级转化器出口温度,℃310291300础上开发出来的通用型Claus催化剂,该催化剂常规(一转)床层温度,℃318309316床层温升,℃736764及低温Claus活性优良,也可用于MCRC低温硫磺回收入口温度,℃228226227
