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1、第30卷第2期石油与天然气化工69CT6-5B硫磺回收尾气加氢催化剂在济南炼油厂的应用油气处理与加工于良波叶茂昌(中国石油化工股份有限公司济南分公司)(中国石油西南油气田分公司天然气研究院)摘要CT6-5B硫磺回收尾气加氢催化剂首次在济南炼油厂还原吸收法尾气处理工艺(SSR)装置上使用。在采用直接向尾气中注入瓦斯或氢气的方式代替SCOT工艺的在线燃烧炉,加氢反应器入口温度比较低的情况下,CT6-5B催化剂仍保持良好的加氢及水解反应活性,胺液再生部分的能耗也较低;装置运行一年来没有出现急冷塔积硫、胺液发泡或SO2击穿等问题。主题词
2、硫磺回收尾气加氢床层温升应用评价1装置概况济南炼油厂硫磺回收装置由两套硫磺回收和一套尾气处理装置组成,用于处理炼厂干气、液化气及污水汽提装置来的酸性气的脱硫。两套硫磺回收装置均采用一段高温转化和两级催化转化的常规克劳斯工艺,设计年处理能力分别为2000t/a和5000t/a,并分别于1989年初和1998年8月3日投入运行,现只运行5000t/a硫磺回收装置。尾气处理装置的物料平衡见表1。表1尾气处理装置的物料平衡(设计值)入方出方组成kg/ht/a组成kg/ht/a5000t/a制硫尾气2938.5723510烟气4354.7
3、834836.672000t/a制硫尾气720.495763.33酸性气490.633926.66氢气23.29186.67MDEA24958.36199666.67MDEA24835.00198680空气1222.789780.00燃料气63.64510.00合计29803.77238430合计29803.77238430注:5000t/a硫磺装置设计酸性气中烃和H2S的浓度分别为2%(v)和45%(v);2000t/a装置分别为3.94%(v)和79.7%(v)。装置实际的H2S浓度在50%(v)左右,因此2000t硫磺装置
4、实际的处理能力达不到原设计水平。尾气处理装置是与5000t/a硫磺回收装置同步投入设计和建设的,设计装置处理能力约为2500Nm3/h(3659kg/h),1999年3月7日开车一次成功。该装置由齐鲁石化胜利炼油设计院设计,采用的是还原吸收法尾气处理工艺(SSR)。与传统的SCOT尾气处理工艺相比,该装置工艺上具有如下三大特点:(1)加氢反应器入口尾气再热采用与尾气焚烧炉炉后烟气换热的加热方式;(2)采用直接注入瓦斯(瓦斯中含40%(v)左右的氢)或氢气的方式代替了SCOT的在线炉工艺;(3)胺液再生部分与干气、液化气脱硫装置
5、共用。2还原吸收法尾气处理工艺原理硫磺回收装置尾气中通常含H2S、SO2、COS、CS2、Sx等硫化物,若直接焚烧后以SO2的形式排放,会给大气造成严重的污染。还原吸收法尾气处理工艺可以有效地解决这一问题,处理尾气经焚烧后,其中的SO2浓度完全可以满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》表2中最高允许排放浓度(960mg/m3)的标准要求。还原吸收法尾气处理工艺主要包括两个步骤:首先在专用的加氢催化剂的作用下,将硫磺回收装置尾气中除H2S以外的硫化物进行加氢或水解转变成H2S,然后采用醇胺法(MDEA)将尾气中的H
6、2S选择性地吸收下来,再经胺液再生解吸出H2S,并返回到硫磺回收装置制硫。经过胺液吸收后的尾气,总硫含量按SO2计算通常小于857mg/m3,更多的是小于429mg/m3,总硫收率可达到99.9%。反应式如下:SO2+3H2H2S+2H2OSn+nH2nH2S(n=7～8)COS+H2OH2S+CO2CS2+2H2O2H2S+CO23CT6-5B催化剂的物化性能CT6-5B尾气加氢催化剂由中国石油西南油气田分公司天然气研究院研制生产,是CT6-5的改进型产品,具有与CT6-5加氢催化剂相当的水解性能,但其物化性能指标却得到了明显
7、提高,特别是强度、磨损率有显著的改善,从而有利于催化剂使用寿命的延长。70CT6-5B硫磺回收尾气加氢催化剂在济南炼油厂的应用2001两种催化剂的质量指标见表2。表2CT6-5B与CT6-5催化剂的质量指标性质催化剂CT6-5BCT6-5粒度(球),mmΦ4～6Φ4～6堆密度,kg/l0.85～0.950.90～0.95强度,N/颗≥120≥68比表面积,m2/g≥180≥180<30nm孔容积,ml/g≥0.19≥0.19注:比表面积用甲醇蒸汽吸附法测定。4工艺与流程简介济炼5000t/a硫磺回收装置两级催化转化器均采用LS系
8、列催化剂,装置首次开工时一转装有LS-821和LS-931,二转全部装LS-931。1999年11月检修时,一转又补充了部分LS-971和LS-811-300。加氢转化器一直使用CT6-5B催化剂,检修时未予补充。两级转化器入口均采用外掺和温度调节,一、二、三级
