LNG液化天然气07硫磺回收ppt课件.ppt

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1、CollegeofChemistry&ChemicalEngineering,SWPU17SulfurRecoveryProcessesIntroductionModifiedClausProcessStoringandLoadingofsulfurTailGasClean-upProcessesCollegeofChemistry&ChemicalEngineering,SWPU27.1Introduction一、硫磺回收的意义来自胺法脱硫装置的酸气含有大量的H2S，可用来生产优质硫磺。(1)硫资源得到综合利用；(2)防止环境污染。

2、上世纪70年代初：主要从经济上考虑是否需要进行硫磺回收。目前：更多是出于环境保护的需要。CollegeofChemistry&ChemicalEngineering,SWPU37.1Introduction二、生产硫磺的方法1、以醇胺法等脱硫装置得到的高浓度H2S的酸气生产硫磺。例如：目前广泛应用的Claus法。2、以脱除酸性天然气中的H2S为主要目的，生产的硫磺只不过是工艺流程的结果产品。例如：天然气脱硫的直接转化法(改良的A.D.A法)。三、硫的物理性质CollegeofChemistry&ChemicalEngineering,

3、SWPU47.1Introduction1、单质硫分子结构元素硫在不同温度有多种同素异形体：(1)结晶形式：斜方硫、单斜硫在95.5℃以下处于稳定晶形的斜方硫。在95.5℃以上直到熔点为止，是稳定晶形的单斜硫。由8个S原子组成环，环的排列和原子间距离上有所不同。(2)“弹性”硫CollegeofChemistry&ChemicalEngineering,SWPU57.1Introduction将液态硫加热到接近沸点时，倾入冷水迅速冷却得到的固态硫，具有弹性。在常温下可缓慢地转为斜方硫。2、温度对液硫粘度的影响CollegeofChem

4、istry&ChemicalEngineering,SWPU67.1IntroductionCollegeofChemistry&ChemicalEngineering,SWPU77.1Introduction3、硫蒸气分子组成由许多数量不同的硫原子构成的硫分子平衡存在，如S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和S10。主要的硫分子：S2、S6、S8。随T↗，分子中S原子数量↙：S8→S6→S4→S2→S0。800～1400℃时硫蒸气中基本上是S2。大于1700℃时主要是硫原子。CollegeofChemistry&Chemi

5、calEngineering,SWPU87.2ModifiedClausProcess从含H2S的酸气中回收硫磺主要采用氧化催化工艺。一、基本原理1、原始Claus过程3H2S＋3/2O2→3/xSx＋3H2O过程特点：①强放热，难以维持合适反应T；②转化率低，只有80%～90%。2、改良Claus过程CollegeofChemistry&ChemicalEngineering,SWPU97.2ModifiedClausProcessH2S的氧化分两阶段完成：3H2S＋3/2O2→SO2＋2H2S＋H2O2H2S＋SO2→2H2O＋3

6、/xSx过程特点：①催化转化器的T可以控制，解决了反应器T难以控制的问题；②反应热可以回收利用；③过程的转化率可以提高。CollegeofChemistry&ChemicalEngineering,SWPU107.2ModifiedClausProcess二、Claus反应1、反应炉内高温热反应酸性气体首先在没有催化剂存在的条件下，在反应炉内与空气反应。3H2S＋3/2O2→SO2＋2H2S＋H2O＋520kJ反应温度与H2S含量有关，一般在980～1370℃。2、转化器内的低温催化反应2H2S＋SO22H2O＋3/xSx＋93kJC

7、ollegeofChemistry&ChemicalEngineering,SWPU117.2ModifiedClausProcess从化学平衡角度来看：反应T↙愈低则转化率↗。实际上反应T低至一定限度后，因受到S露点影响，会有大量液硫沉积在催化剂表面，使之失去活性。因此，催化转化T一般控制在170℃～350℃之间。三、Claus反应的热力学基础1、反应平衡常数综合反应炉和转化器内的反应得：H2S＋1/2O2→1/xSx＋H2OCollegeofChemistry&ChemicalEngineering,SWPU127.2Modifi

8、edClausProcess(1)正向反应速率为：(2)逆向反应速率为：随反应进行，PH2S和PO2↙，使正向反应速率↙，逆向反应速率↗，两者相等时达到平衡状态。式中k为平衡常数，取决于反应T和平衡时各组分的分压。Col