发布时间 : 星期日 文章硫磺回收工艺介绍 - 图文更新完毕开始阅读
动力波碱洗技术和喷射文丘里湿气洗涤技术流程基本相同，二者对烟气的净化程度和对烟气流量波动的抗冲击性能相当;后者在实现气液良好接触的基础上，通过抽吸作用提升烟气的压力，进而降低整个系统的压降;此外，后者所用设备国产化程度高，技术许可费用低，在投资方面较前者更具优势。因此，本项目选用喷射文丘里湿气洗涤技术作为烟气脱硫单元工艺。
2.2.2加氢还原吸收工艺
来自硫磺回收单元的尾气进人加氢进料燃烧器,与加氢进料燃烧器中燃烧产生的高温烟气混合,送人加氢反应器。在加氢催化剂作用下,Claus尾气中所含的SO2和元素硫与还原性气体H2发生反应生成H2S。羰基硫和二硫化碳在加氢反应器中主要发生水解反应,生成硫化氢,很少一部分被H2还原。离开加氢反应器的尾气冷却后进人尾气吸收塔,用MDEA溶剂对尾气中所含的H2S进行选择性吸收,经再生后酸性气返回硫磺回收部分循环处理。尾气吸收塔顶的尾气进人焚烧炉,通过燃烧天然气产生的热量将尾气加热至650℃,尾气中剩余的H2S和COS在炉膛中进行燃烧,转化为SO2,其他可燃物如烃类、氢及CO也同时被烧掉。离开炉膛的高温烟气进人焚烧炉废热锅炉,回收热量,产生中压过热蒸汽。
2.3尾气焚烧部分
考虑到硫化氢和二氧化硫的毒性差异，所有的尾气为了保险起见都必须结果焚烧后才能排放，因此，在硫磺回收装置后面必须加装焚烧炉，以确保尾气中的硫化氢气体全部转化为二氧化硫气体。
通常尾气焚烧有两种方式，通过加热尾气使之与空气充分混合后进行的燃烧叫热焚烧；通过添加催化剂在低温情况下通过与空气发生反应而使 H2S和硫化物充分转化为二氧化硫气体的叫催化剂焚烧。虽然催化剂可以实现低温焚烧，但是由于其价格昂贵且尾气中的氢气和一氧化碳对催化剂有不利影响，所以催化剂焚烧法不太经常使用。焚烧温度：为了保证 H2S和COS得到充分燃烧，燃烧炉的温度必须控制在高温区，即 540～750℃，高于 750℃会增加用气量，不可取，低于 540℃会导致H2S和COS燃烧不完全。空气过剩系数：空气过剩系数 3%～5%比较适宜。停留时间：气体的停留时间在 0.8～1.5 秒。
尾气排放温度：为了保证烟囱不会被腐蚀，焚烧后的高温气体的温度必须控制在SO2的露点温度，即约 250～350℃，高于于250℃会减少烟囱的腐蚀程度，不可取，不能过度的高于 250℃，必须满足钢材的安全温度。
为满足热焚烧的经济效益和安全标准，本方案设置的焚烧炉加装余热锅炉以便于实现对余热的回收利用，同时确保排放出口温度控制在 250～350℃，避免 SO2的露点腐蚀。
2.4液硫脱气
由于在储存和运输过程中，硫化氢气体不论是液体还是固体均对环境和安全不利，且容易引起二次污染。以液体形式运输容易结聚，且在运输过程中容易引起爆炸；若以固体形式，则容易挥发逃逸造成环境的二次污染，所以，硫磺在出厂时必须确保硫化氢气体处理干净，而这以过程就叫着液硫脱气。
当下液硫脱气有三种方法，第一种是循环脱气法，第二种是鼓泡脱气法，第三种是汽提脱气法。
循环脱气以泵和管线组成运输通道，让液硫反复通过释放出硫化氢气体通过尾气焚烧进行处理，如此重复，直到 H2S 低于一定要求即可结束。
项目 注入介质 硫 池 内 停 留 时间，h 脱 气 后 液 硫 中H2S 量,ppm 投资 循环脱气 NH3等 >24 <50 较低 因循环量大，循环时间长，电机功率消耗大，因而操作费用及能耗均较高，一次投资低。 SHELL脱气 空气 <24 <10 高 因只要从鼓风机出 口管线中抽出极少 量空气，因而操作费用及能耗均较低 BP/AMOCO脱气技术 空气 <24 <10 高 因只要从鼓风机出口管 线中抽出极少量空气，因而操作费用及能耗均较低 HOTO脱气技术 空气 <24 <10 中等 因只要从鼓风机出口管线中抽出极少量空气，因而操 作费用及能耗均较低 操作费用
第三章 超级克劳斯硫磺回收工艺
3.1工艺方案
本装置采用超级克劳斯+直接选择氧化+尾气焚烧烟气脱硫的工艺路线。装置制硫部分采用常规Claus硫回收工艺,为一级热反应+两级催化+一级直接氧化硫回收,余热锅炉及硫冷凝器发生低压蒸汽,尾气处理部分采用热焚烧工艺,焚烧炉废热锅炉发生高压蒸汽,烟气采用湿法烟气脱硫工艺。
3.2工艺技术特点
（1）原料气全部进入反应炉，但仅让1/3体积的H2S燃烧生成SO2； （2）过程气中H2S:SO2要控制在2：1（摩尔比）；
（3）反应炉内部分H2S转化成S蒸气，其余H2S继续在转化器内进行转化； （4）H2S理论回收率可达96%-98%，实际收率只可达94%-97%。
3.3工艺流程叙述
3.3.1制硫部分
（1）进气系统
该硫磺回收装置包括两股进料,分别为:来自上游酸水汽提单元的酸性气1及溶剂再生装置的酸性气2。酸性气1进入气液分离罐进行分液。酸性气2进入气液分离罐进行分液。经过分液后的酸性气进入主烧嘴高温燃烧反应段风机提供空气作为主烧嘴的燃烧空气,向主烧嘴提供足够的气量来对进料酸气中所含有的烃类和其他杂质进行完全燃烧,同时控制二级克劳斯反应器出口气中的H2S浓度达到0.60%(体积比)。碳氢化合物燃烧主要生成二氧化碳和水。为了回收主燃嘴中产生的热量,将从主燃烧室出来的高温气体引入废热锅炉的管程,工艺气体被冷却,同时产生低压饱和蒸汽,工艺气体中的硫蒸气被冷凝从气体中分离出来。从废热锅炉中冷凝下来的液态硫通过其液硫封被直接送往液硫槽。在废热锅炉气体出口通道中安装有一个除雾器挡板,用以回收随过程气带出的雾滴状的液态硫。
3.3.2催化反应段
从废热锅炉出来的气体在一级加热器中被中压蒸汽加热以获得一级克劳斯反应器中催化反应所需要的最佳反应温度240℃。在一级克劳斯反应器中装填了两种催化剂,上层是氧化铝型克劳斯催化剂,下层是氧化钛型克劳斯催化剂以保证COS和CS2在催化床层下部进行水解反应。一级克劳斯反应器入口温度通过进入一级加热器的中压蒸汽流量来进行调节控制。在一级反应器中,过程气中的H2S和S02在催化剂的作用下进行克劳斯平衡反应。一级反应器的入口温度控制在240℃,以满足COS和CS2水解反应的要求。从一级反应器出来的气体进入到一级硫冷凝器,气体中的硫蒸气在一级硫冷凝器中被冷凝从气体中分离出来,冷凝下来的液态硫通过其液硫封被直接送往液硫槽。在一级硫冷凝器气体出口通道中安装有一个除雾器挡板,用以回收随过程气带出的雾滴状的液态硫从一级硫冷凝器出来的气体在二级加热器中被中压蒸汽加热以获得二级克劳斯反应器中催化反应所需要的最佳反应温度。在二级克劳斯反应器床层中装填了氧化铝型克劳斯催化剂二级克劳斯反应器入口温度通过进入二级加热器的中压蒸汽流量进行调节控制。二级克劳斯反应器入口温度低于一级克劳斯反应器,以便促进H2S和S02进一步反应生成单质硫在二级反应器中,过程气中的H2S和S02在催化剂的作用下进行克劳斯平衡反应。从二级反应器出来的气体进入到二级冷凝器,气体中的硫蒸气在二级硫冷凝器中被冷凝从气体中分离出来,冷凝下来的液态硫通过其液硫封被直接送往液硫槽。在二级硫冷凝器气体出口通道中安装有一个除雾器挡板,用以回收随过程气带出的雾滴状的液态硫。废热锅炉、一级、二级硫冷凝器组合在同一个壳体中。锅炉给水通过其液位控制被引入冷凝器壳体的一侧。冷凝器产生低压饱和蒸汽,低压蒸汽可用于全厂的管线保温。
3.3.3部分氧化反应段
部分氧化应为了获得高硫磺回收率,从克劳斯反应段出来的过程气进入部分氧化段。气体首先在三级加热器中被中压蒸汽加热,使其达到部分氧化反应器中催化反应所需的最佳温度(213℃),在部分氧化反应器中,硫化氢经过部分氧化反应转化为单质硫。部分氧化反应器中装填有一种特殊的部分氧化催化剂。同时采用过量空气操作来保持部分氧化反应器中的氧化条件,以防止催化剂的硫化。因此,空气要通过一个流量控制器来控制流量,空气流量控制器的设定值由装置的相对负荷值(根据主烧嘴的空气需要量来计算)、反应当量、燃烧空气的余量及部分氧化上游气体中的硫化氢浓度来确定从部分氧化反应器出来的气体通过