硫磺回收及尾气处理催化剂活性评价方法

硫磺回收及尾气处理催化剂活性评价方法

(1.中国石油西南油气田公司天然气研究院 2.中国石油西南油气田公司炼油化工部)

摘要：对比分析了对国际知名机构加拿大硫磺回收研究所、法国罗纳-普朗克公司,以及国内中石油天然气研究院和齐鲁石化研究院所采用的硫磺回收及尾气处理催化剂评价方法,对我国的硫磺回收及尾气处理催化剂评价方法提出了8项建议:规范评价方法;建立微型反应装置;增加工业操作条件下的原颗粒评价功能;增加惰性材料稀释催化剂装填;简化惰性气体;工业装置挂侧线包;积累工业样品数据;建立权威的评价实验室。

关键词：天然气净化硫磺回收尾气处理催化剂评价方

硫磺回收及尾气处理催化剂除了在实验室进行物性测试外,活性评价亦是研发或生产过程中样品测试的基础方法。催化剂的活性评价可分为定性评价和定量评价。定性评价主要是了解催化剂在某个参数方面的大致情况,如参数的基本趋势或参数值的大概范围,它是一种粗略的评价方法;定量评价则以知道某个参数的准确值以及精度的高低为目的,这种情况往往对评价方法有较高要求。此外,催化剂的评价方法还可以从样品的来源划分,如分为工业样品评价法以及实验室样品评价法。工业样品来源于生产商、经销商或工厂,它们常以预测工业使用效果或者评比几种工业样品使用差异为目的;实验室样品评价则往往以研发符合工艺要求的、更优更好的催化剂为目的。由此可见,各种评价方法的侧重点不同,目的也不一样,无论选择哪种评价方法都存在着一定的差异,加上在实施细节上的不同,很难找到一种统一的评价方法。

在本领域比较知名的加拿大硫磺回收研究所、法国罗纳-普朗克公司,以及国内的中石油天然气研究院和中石化齐鲁研究院,他们所采用的催化剂评价方法既有定性方法,也有定量评价;既有采用工业样品评价法,也有采用实验室样品评价法。本文针对这些评价方法的优缺点进行探讨,以便逐步达成共识,建立统一的评价方法,这样有利于提高催化剂的评价效率和技术交流,促进该领域技术的发展。

1.国内外硫磺回收及尾气处理催化剂的活性评价方法特点

1. 1 评价装置和流程的基本特点

硫磺回收及尾气处理催化剂的活性考察,是以一定的工艺评价装置,模拟工业装置操作条件或期望的工艺条件,装填好催化剂样品,配合色谱仪、库伦仪等分析仪器,对催化剂进行一定时间的性能测试。

评价的催化剂是克劳斯硫磺回收及尾气处理催化剂,包括常规活性氧化铝催化剂、助剂型硫磺回收催化剂、钛基硫磺回收催化剂,以及低温克劳斯催化剂、直接氧化催化剂、加氢水解催化剂等。评价的参数主要有常规克劳斯转化率、有机硫水解率、低温克劳斯转化率、低温硫容、选择性氧化制硫转化率和加氢水解总硫转化率等。

催化剂的预处理手段往往采用破碎、硫酸盐化、轻度老化和苛刻老化等;从时间上看,有短

时间评价和较长时间评价;对实验结果的认识,除了测试结果的具体数据外,对于已有成熟样品的同类样品,往往侧重利用已认同的相似样品作参考,采用对比测试法,进而获得对新样品性能优劣的认识。

1. 2 评价目的决定了评价方法的选取

实验室工艺评价流程常以催化反应器为核心,在催化反应器中装填催化剂,配制需要的原料气,在拟定的温度压力和流量下进行催化反应效果的评价,进而获得催化剂样品的相关活

性数据。评价的目的主要包括以下方面:

(1)产品出厂的合格性评价。这种评价方法相对比较固定。这是因为实验评价人员对催化剂产品的各种特性比较熟悉,知道产品主要的优缺点和瓶颈参数,同时掌握了大量的基础对

比数据,所以产品的评价方法通常没有争议,并有较强的延续性,所采用的方法皆为研发产品时形成的固定方法,只是各家产品使用的评价条件各不相同。

(2)外来商业产品的活性评价。外来商品的评价通常采用典型同类产品在模拟使用环境下进行对比评价,通过同等条件下的优劣对比获得评价结果。这种评价方法看似合理,但也存在很大的局限性,因为首先它是在短时间内获得的评价结果,只做了初活性评价,对工业应用结果仅起到参考作用。由于工业应用条件是复杂的,影响催化剂活性的因素也较多,而每一种催化剂发挥优势的条件也各不相同,所以短时间的活性初步评价,很难全面真实的反映催化剂

的各种状况,特别是在全方位抗干扰影响因素的能力,以及长时间使用的稳定性等方面。

(3)研发过程中实验样品活性评价。在研发过程中,实验样品活性评价是全方位的,所以使用的评价方法也是最多的,这可能是造成各种评价方法具有显著性差异的原因。硫磺回收及尾气处理催化剂研发的过程可分为催化剂制备路线和配方初步确定的过程、制备优化的过程和新催化剂样品的应用工艺特性全面考察的过程。在研发新催化剂过程中,使用的评价方法通常包括初活性评价、较长时间稳定性评价和抗干扰或抗伤害性评价等。

(4)新研发的中间放大样品侧线试验评价。为了把实验室的技术过渡到工业装置应用,新研发的催化剂样品往往会完成一个中间放大试验研究,一方面是为了验证实验室的结论和结果,以及实验室规模无法完成的一些试验,以便对实验室结果加以延伸;另一方面是为了工业应

用收集工艺设计数据和操作数据。中间放大试验通常有两种情况,一是完成包括工艺在内的中间放大试验,它需要对工艺的各个单元和设备进行考察;二是侧重于对采用此工艺的催化

剂进行考察。

2 各研究单位所采用的活性评价方法

2. 1中石油天然气研究院采用的活性评价方法

中石油天然气研究院硫磺回收及尾气处理催化剂产品的活性指标作为产品技术要求已写入了中石油的企业标准,同时对硫磺回收及尾气处理催化剂的活性评价方法亦作了较详细的规定,也列入了中石油的企业标准[1, 2]。这些就是天然气研究院最常用的评价方法。此外,天然气研究院还使用了其它一些评价方法,如采用与典型催化剂性能对比的方法;为了考察

催化剂的适应性,使用了侧重模拟工厂气质组成和操作条件考察的方法;为了对催化剂的活

性稳定性、抗伤害因素冲击性和对寿命的预测,使用了轻度老化、苛刻老化、较长时间运转的方法;为了应用到工业装置上去,选用了现场侧线试验的方法。下面是该企业标准中的产品活性指标评价主要内容:

(1)评价条件

反应温度: 320℃,反应压力(表压):(50 kPa,体积空速: 5 000 h-1,催化剂装量: 20 m,l催化

剂粒度: 1. 5~2. 5 mm,反应器规格:φ25×2. 5 mm,原料气组分及浓度见表1,反应评价装置如图1所示。

(2)活性评价试验

硫磺回收催化剂CT6-2和CT6-2B在上述条件下进行了初活性评价试验,运转时间10 h,用气相色谱仪每2 h分析一次原料气及尾气组成,然后根据原料气及尾气中各含硫化合物的分析数据来计算硫转化率。CT6-4B催化剂除上述考察内容外,还包括有机硫水解活性指标。

(3)转化率的表示及计算公式

体积校正系数Kv按式(1)计算:

Kv=[100-(φH2S+φSO2+φO2)] /

[100-(φ′H2S+φ′SO2+φ′O2)] (1)

式中:Kv—体积校正系数;φ—原料气各组分干基含量,%;φ′—尾气各组分干基含量,%。

硫转化率按式(2)计算:

η0=100-100·Kv·S′/S (2)

式中:S′=φ′H2S+φ′SO2,%;S=φH2S+φSO2,%;η0为硫转化率,%。

2. 2中石化齐鲁研究院采用的活性评价方法

从发表的技术论文看,齐鲁石化研究院采用的常规法评价,以及其它评价方法与天然气研

究院基本类似,如典型催化剂性能对比、改变气质组成和操作条件考察、轻度老化、苛刻老化、较长时间运转和进行现场侧线试验等评价方法与天然气研究院是一致的,仅具体操作细节方面存在一定的差异。下面列出了齐鲁研究院曾使用过的其它试验评价方法:

(1)微型评价试验[3]:催化剂活性评价在5ml微反装置上进行,反应炉采用电加热方式,近似等温炉体。催化剂装填5 m,l催化剂上部装填相同粒度的石英砂进行混合预热。采用日本岛津GC-14B气相色谱仪在线分析反应器入口及出口气体H2S、SO2、CS2的含量;评价主要工艺参数,温度范围为:280℃~340℃,空速为2500 h-1,活性指标计算公式为: η(H2S或CS2)=(M1-M2) /M1×100% (3)

式中:ηH2S为对应的转化率或CS2水解率;M1、M2分别为入口和出口气体体积浓度。

(2)原颗粒评价试验[4]:该评价装置流程与微型反应流程相似,相应活性指标计算方法也基本一致。试验用反应器由内径为Φ42 mm的不锈钢管制成,加热段长度为550 mm,反应炉采用电加热方式,近似等温炉体,催化剂粒度为Φ4×4 mm,装量为50m,l用玻璃球作为稀释剂,原料气经混合预热后入反应器进行反应,气体空速为2000 h-1,尾气经分离后排入烟囱放空。反应气体采用北京分析仪器厂SP-230型号色谱仪进行分析。

2. 3 加拿大硫磺回收研究所采用的活性评价方法

目前国外生产的催化剂常采用加拿大硫磺研究所设计的评价装置———ASRL活性评价

装置,并以此方法获得的结果作为大家认可的结论依据。

2000年,加拿大硫磺回收及尾气处理研究所(ASRL)接受沙特阿拉伯-美国石油公司(SAUDIARAMCOL)的委托,在开展通过优化试验测定BTX对TiO2克劳斯催化剂的影响时,于2002年使用了以下评价装置流程[5, 6](如图3所示)。BP(AMO-CO)以及BV公司在评定低温克劳斯催化剂时也采用了加拿大硫磺回收研究所的评价试验装置,并使用原颗粒进行评价。另据资料显示,加拿大硫磺回收研究所,常规评价时仍采用以N2代替其它组分、评价时间亦在7 h到72 h不等,在做其它类似试验时亦曾使用过微型反应装置进行评价试验[7]。

2. 4法国罗纳-普朗克公司采用的活性评价方法

在1998年硫磺回收及尾气处理年会交流资料中[8],列出了法国罗纳-普朗克公司(Rhone-Pou-lenc Corporation)的评价条件,如表3所示。

他们的实验通常遵循H2S+2CS2∶2SO2的配气规则,氧浓度根据考察的催化剂和考察目的而选用了不同的氧含量浓度,比如在评价CR和CR-3S时选用了300×10-6甚至更低的氧含量,考察AM和CRS-31时则选用了较高浓度的氧含量。此外,反应温度按照工业装置的实际反应温度进行选取,停留时间设定为2~3 s;当在作较长时间评价时,还曾使用了连续评价4000 h的方案。

法国罗纳-普朗克公司在评价催化剂时,使用了具有代表性的苛刻老化和轻度老化的概念[4],大致程序如下:将样品首先用7：3的Air-SO2混合气体(φ),于450℃条件下进行硫酸盐化预处理2 h,然后置于常规条件下进行克劳斯反应和有机硫水解反应的活性评价,即为轻度老化;苛刻老化则是首先将催化剂样品经过高温焙烧处理(700℃处理),然后再进行轻度老化程序。有资料显示,法国罗纳-普朗克公司的技术专家认为,经轻度老化后的催化剂相当于在工业

装置上连续运转了2 000 h;苛刻老化则相当于运转了3~4年的时间。当然这种估算法还没有达成共识。要相当于在工业装置上连续运转2 000~4 000 h,日本触媒化成株式会社(NipponShokubai)的催化剂的轻度老化条件应为450℃×30min,而美国凯撒铝业公司(KaiserAluminum Corpo-ration)的催化剂的老化时间则是12 h。目前国内的研究机构主要采用法国罗纳-普朗克公司的催化剂老化方法,仅在具体实施过程中存在区别。

2. 5 国内外评价方法差异性分析

从以上国内外的一些催化剂评价方法可以看出,尽管各研究机构在基本的常规评价方法和程序有许多的共同点,但他们在具体的实施过程中有各自的侧重点。天然气研究院注重模拟工业气质和工况开展工作;齐鲁院侧重简化的实验条件开展工作;加拿大硫磺回收研究所突出同等情况下样品的对比;法国罗兰-普朗克公司在催化剂样品预处理方面较为突出。从试验评价装置规模来看,存在采用

微型反应装置、常规评价装置和侧线评价装置的差异;从配制的气源上来看,有力求尽可能完全模拟工业气体组成、用N2气代替其它惰性气组成、只配制特定的对象气体组成,以及省略部分气体组成等差异;从操作条件来看,主要侧重于评价时间的差异;从样品预处理来看,有使用催化剂原颗粒、催化剂破碎颗粒、催化剂的硫酸盐化、催化剂的热老化和催化剂的水热老化等差异。

3 国内硫磺回收及尾气处理催化剂评价方法建议

(1)规范硫磺回收及尾气处理催化剂常规评价方法。国内外常规评价方法有很多共同或相似之处,但细节上存在一定差异。建议通过召开全国性的学术交流会达成共识,并进行相互合作,最终在催化剂的预处理及评价手段、分析手段和评价操作规程等方面建立一套标准的规范。

(2)建立硫磺回收及尾气处理催化剂微型反应装置。建立微型反应装置的主要目的是以此代替现有评价装置完成研发过程中的定性评价工作和熟悉的定型产品评价工作。它的优势是使用的原料气少,特别是使用的有毒气体量少,反应过程中单位时间内生成的硫磺和水的量少,因而易于处理,并可以实现快速和连续取样,回避了现有装置产生大量硫磺和水的生成和易于堵塞管道的不足。微型反应装置可以采取在线自动取样分析,由一个人完成装置操作和数据分析,这样可以极大地减少工作量,显著提高科研和定型产品的评价效率。

(3)增加工业操作条件下的原颗粒评价功能。

现有的评价装置通常采用将催化剂破碎到一定程度再进行活性评价获取数据。该方法对均匀性不好的催化剂样品有一定的失真,特别是在进行初活性评价或有伤害性干扰影响因素存在时,对不熟悉样品性能的评价可能造成较大的失真。

(4)适时增加惰性材料稀释催化剂装填。对反应放热较大的样品进行活性评价,当反应器散热状况不好时,会造成床层温升较大,这违背了大多数情况下我们需要在等温条件下进行考察的要求,因而实验测试数据不能很好的与实际反应温度进行关联。另外,非等温操作也易打破刚刚形成的平衡,造成实验数据的随机性增强,形成结果偏离,这种情况尤其在低空速下或

有机硫含量较高,以及选择性催

化氧化的评价时会更严重。

(5)适时考虑将所有惰性气体简化为一种惰性气体替代。使用一种惰性气体代替所有惰性气体,虽然减轻了模拟工业气质组成的表观效果,但不会改变它的数据评价结果,这样可以减小分析组成的工作量和减小数据误差,提高准确性。

(6)尝试工业装置挂侧线包的方式。对于新工艺的开发,需要更多的获得工艺设计参考数据,可以采用在工厂现场建立一套基本完整的中间试验装置,开展全方位的中试试验;如果只限于考察一种催化剂的适用性,这种方式可能需要改进,可以尝试在工业装置上挂一个小规格反应器,其它附属部分尽可能与生产装置共用,这样可以减少现场倒班人员数量,节约操作成本。

(7)积累工业样品数据。通过对大量的工业样品进行活性评价,积累工业样品数据,逐步建立实验样品测试数据与工业应用数据的关联,为以后建立工业样品数据库打下基础。

(8)建立权威机构评价实验室。国外有国际权威评价机构———加拿大硫磺回收研究所,国内中石油天然气研究院和中石化齐鲁研究院是国内两大具有代表性的硫磺回收研究机构,都有建立国际权威实验室的潜力。

参考文献

1 Q/SY XN 0021-2007.硫磺回收催化剂CT6-2、CT6-2B中国石油天然气股份有限公司企业标准

2 Q/SY XN 0020-2007.硫磺回收催化剂CT6-4、CT6-4B中国石油天然气股份有限公司企业标准

3 刘爱华,达建文,陶卫东.多功能硫磺回收催化剂[C].硫磺回收技术协作助论文集, 2006

4 唐昭峥等.LS-901抗硫酸盐化作用硫磺回收催化剂的研制[J].硫磺回收及尾气处理技术通讯, 1995年

5 殷树青译.在有芳烃情况下的CLAUS催化剂性能[J].硫回收与脱硫译文集专辑:气体脱硫与硫磺回收, 2006

6 陈赓良.克劳斯法硫磺回收工艺技术[M].北京:石油工业出版社, 2007

7 Tong S., ChuangK. T., ChuangK. T.. Appraisalofcatalysts for the

hydrolysis of carbon disulfide [J]. Can J Chem Eng, 1992, 70(4):516-522

8 SulfurRecoveryCatalystsGeneralOverview IndustrialOperations. 1998年国际硫磺回收年会交流资料(PROCATALYSE提供)

9 刘伯华.硫磺回收催化剂现状[C]. 1998年硫磺回收协作组论文集

硫磺回收工艺介绍

硫磺回收工艺介绍

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目录 第一章总论 .............................................................................. 错误!未定义书签。 1.１项目背景 (2) 1.2硫磺性质及用途2? 第二章工艺技术选择2? ２.１克劳斯工艺 (2) ２．１.1MＣRC工艺2? ２.1.2CPS硫横回收工艺2? 2.１.３超级克劳斯工艺2? ２.1.4三级克劳斯工艺....................................................... ２ 2.2尾气处理工艺 (2) 2．2.1碱洗尾气处理工艺 (2) 2.2.2加氢还原吸收工艺 (2) 2.３尾气焚烧部分2? 2.4液硫脱气........................................................................................ ２第三章超级克劳斯硫磺回收工艺. (2) 3.1工艺方案 (2) 3.2工艺技术特点?２ 3.３工艺流程叙述 (2) 3．３.1制硫部分 (2) ３.3.2催化反应段............................................ 错误!未定义书签。 3.3.3部分氧化反应段....................................... 错误!未定义书签。 3．３.4碱洗尾气处理工艺 (2) 3.3．5工艺流程图2? 3.4反应原理 (2) 3.４．2制硫部分一、二级转化器内发生的反应: (2)

硫磺回收系统的操作要求和工艺指标

一、制硫工艺原理 硫磺回收系统的操作要求和工艺指标 Claus制硫总的反应可以表示为： 2H2S+02/X S x+2H20 在反应炉内，上述反应是部分燃烧法的主要反应，反应比率随炉温变化而变化，炉温越高平衡转化率越高；除上述反应外，还进行以下主反应： 2H2S+3O2=2SO2+2H2O 在转化器中发生以下主反应： 2H2S+SO23/XS x+2H2O 由于复杂的酸性气组成，反应炉内可能发生以下副反应： 2S+2CO2COS+CO+SO2 2CO2+3S=2COS+SO2 CO+S=COS 在转化器中，在300摄氏度以上还发生CS2和COS的水解反应： COS+H2O=H2S+CO2 二、流程描述 来自上游的酸性气进入制硫燃烧炉的火嘴；根据制硫反应需氧量，通过比值 调节严格控制进炉空气量，经燃烧，在制硫燃烧炉内约65％(v)的H2S进行高温克 劳斯反应转化为硫，余下的H2S中有1／3转化为SO2燃烧时所需空气由制硫炉鼓风机供给。制硫燃烧炉的配风量是关键，并根据分析数据调节供风管道上的调节阀，使过程气中的H2S/SO2比率始终趋近2：1，从而获得最高的Claus转化率。 自制硫炉排出的高温过程气，小部分通过高温掺合阀调节一、二级转化器的 入口温度，其余部分进入一级冷凝冷却器冷至160℃，在一级冷凝冷却器管程出 口，冷凝下来的液体硫磺与过程气分离，自底部流出进入硫封罐。 一级冷凝冷却器管程出口160℃的过程气，通过高温掺合阀与高温过程气混合后，温度达到261℃进入一级转化器，在催化剂的作用下，过程气中的H2S和SO2转化为元素硫。反应后的气体温度为323℃，进入二级冷凝冷却器；过程气冷却至160℃，二级冷凝冷却器冷凝下来的液体硫磺，在管程出口与过程气分离，自底部流出进入硫封罐。分离后的过程气通过高温掺合阀与高温过程气混合后温度达到225℃进入二级转化器。在催化剂作用下，过程气中剩余的H2S和SO2进一步转化为元素硫。 反应后的过程气进入三级冷凝冷却器，温度从246℃被冷却至1．60~C。三级 冷凝冷却器冷凝下来的液体硫磺，在管程出口与过程气分离，自底部流出进入硫 封罐。顶部出来的尾气自烟囱排放。 三、开车操作规程 1、系统升温 条件确认：制硫炉和一、二、三级冷凝冷却器达到使用条件：一、二、三级 冷凝冷却器内引入除氧水至正常液位；按程序对制硫炉点火；按升温曲线对制硫 炉升温；流程：制硫炉烘炉烟气一废热锅炉一一级冷凝冷却器一高温掺合阀一一 级转化器一二级冷凝冷却器一高温掺合阀一二级转化器一三级冷凝冷却器一为 其扑集器一烟囱；一、二级转化器升温至200~C，废热锅炉蒸汽压力0.04—0.045mpa，冷凝

克劳斯硫磺回收主要设备及操作条件(标准版)

克劳斯硫磺回收主要设备及操作条件(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0542

克劳斯硫磺回收主要设备及操作条件(标 准版) 现以直流法为例，这类硫磺回收装置的主要设备有反应炉、余热锅炉、转化器、硫冷凝器和再热器等，其作用和特点如下。 1.反应炉 反应炉又称燃烧炉，是克劳斯装置中最重要的设备。反应炉的主要作用是：①使原料气中1/3体积的H2 S氧化为SO2 ；②使原料气中烃类、硫醇氧化为CO2 等惰性组分。 燃烧在还原状态下进行，压力为20～100kPa，其值主要取决于催化转化器级数和是否在下游需要尾气处理装置。 反应炉既可是外置式(与余热锅炉分开设置)，也可是内置式(与

余热锅炉组合为一体)。在正常炉温(980～1370℃)时，外置式需用耐火材料衬里来保护金属表面，而内置式则因钢质火管外围有低温介质不需耐火材料。对于规模超过30t/d硫磺回收装置，外置式反应炉更为经济。 无论从热力学和动力学角度来讲，较高的温度有利于提高转化率，但受反应炉内耐火材料的限制。当原料气组成一定及确定了合适的风气比后，炉膛温度应是一个定值，并无多少调节余地。 反应炉内温度和原料气中H2 S含量密切有关，当H2 S含量小于30%时就需采用分流法、硫循环法和直接氧化法等才能保持火焰稳定。但是，由于这些方法的酸气有部分或全部烃类不经燃烧而直接进入一级转化器，将导致重烃裂解生成炭沉积物，使催化剂失活和堵塞设备。因此，在保持燃烧稳定的同时，可以采用预热酸气和空气的方法来避免。蒸汽、热油、热气加热的换热器以及直接燃烧加热器等预热方式均可使用。酸气和空气通常加热到230～260℃。其他提高火焰稳定性的方法包括使用高强度燃烧器，

硫磺回收工艺介绍

硫磺回收工艺介绍-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

目录 第一章总论 (4) 1.1项目背景 (4) 1.2硫磺性质及用途 (5) 第二章工艺技术选择 (5) 2.1克劳斯工艺 (5) 2.1.1MCRC工艺 (5) 2.1.2CPS硫横回收工艺 (6) 2.1.3超级克劳斯工艺 (7) 2.1.4三级克劳斯工艺 (9) 2.2尾气处理工艺 (10) 2.2.1碱洗尾气处理工艺 (10) 2.2.2加氢还原吸收工艺 (14) 2.3尾气焚烧部分 (14) 2.4液硫脱气 (15) 第三章超级克劳斯硫磺回收工艺 (16) 3.1工艺方案 (16) 3.2工艺技术特点 (16) 3.3工艺流程叙述 (16) 3.3.1制硫部分 (16) 3.3.2催化反应段 (16) 3.3.3部分氧化反应段 (17) 3.3.4碱洗尾气处理工艺 (18) 3.3.5工艺流程图 (18) 3.4反应原理 (18) 3.4.2制硫部分一、二级转化器内发生的反应: (19) 3.4.3尾气处理系统中 (19) 3.5物料平衡 (20)

3.6克劳斯催化剂 (20) 3.6.1催化剂的发展 (20) 3.6.2催化剂的选择 (21) 3.7主要设备 (22) 3.7.1反应器 (22) 3.7.2硫冷凝器 (22) 3.7.3主火嘴及反应炉 (22) 3.7.4焚烧炉 (23) 3.7.5废热锅炉 (23) 3.7.6酸性气分液罐 (23) 3.8影响Claus硫磺回收装置操作的主要因素 (24) 3.9影响克劳斯反应的因素 (25) 第四章工艺过程中出现的故障及措施 (27) 4.1酸性气含烃超标 (27) 4.2系统压降升高 (27) 4.3阀门易坏 (28) 4.4设备腐蚀严重 (29)

硫磺尾气处理操作规程完整

海科化工集团 1.5万吨/年硫磺回收装置尾气处理项目 操 作 说 明 书 德美工程技术 2015年7月

目录 第一章工艺技术规程..................................................... 1.1装置简介............................................................ 1.2 工艺原理............................................................ 1.3 工艺流程简述........................................................ 1.4物料平衡............................................................ 1.5工艺指标............................................................ 1.5.1 原料尾气规格条件.................................................. 1.5.2 产品质量规格...................................................... 1.5.3 公用工程（水、电、汽、风等指标）.................................. 1.5.4 主要操作条件...................................................... 第二章操作指南......................................................... 2.1 生产任务............................................................ 2.2 操作原则............................................................ 2.2.1 脱硫塔........................................................... 2.2.2 再生塔........................................................... 2.3 基本调节方法....................................................... 2.3.1 脱硫塔........................................................... 2.3.2 再生塔........................................................... 第三章开工规程....................................................... 3.1操作代号说明 ........................................................ 3.2 验收建设或检修项目.................................................. 3.2.1 验收建设或检修项目................................................ 3.2.2 确认下列设备、设施、管线.......................................... 3.2.3 要求.............................................................. 3.3 开工前的准备工作.................................................... 3.3.1 制定方案、联系有关部门............................................ 3.3.2 吹扫试压流程...................................................... 3.3.4 引水、电、汽、风..................................................

硫回收岗位安全操作规程

硫回收岗位操作规程 一、岗位任务、职责及范围 1、岗位任务 本岗位负责将系统来的酸气通过克劳斯炉还原为元素硫磺，并将尾气进行冷却处理后，并入吸煤气系统。 2、职责及范围 2.1在值班长或主操的领导下，负责本岗位的生产操作、设备维护、保养、清洁文明、环保、定置管理等工作。 2.2认真执行各项规章制度，杜绝违章作业，保证安全生产，执行中控室指令，及时调控好工艺指标。 2.3做好设备检修前的工艺处理和检修后的验收工作。 2.4按时巡检，按时做好各项原始记录，书写仿宋化。 2.5负责本岗位的正常开、停车及事故处理。 2.6负责本岗位环境因素和危险源的控制，确保本岗位安全生产、环保、消防、卫生等各项工作符合规定要求。 2.7贯彻执行岗位《操作技术规程》《工艺技术规程》《安全规程》有关规章制度。 2.8搞好巡检工作，及时发现、处理和汇报安全隐患，保证各设备、换热器、反应器、管道、阀门畅通。 2.9控制好本岗位“三废”排放，搞好环保工作。 二、巡回检查路线及检查内容

1、巡回检查路线 操作室→空气风机→克劳斯炉→废热锅炉→锅炉供水处理槽→硫反应器→硫分离器→硫封→硫池→煤气增压机→硫磺结片机→操作室 2、检查内容 巡检时间定为整点前十五分钟开始，整点结束；检查锅炉汽包液位、各温度、压力点变化情况，各润滑部位油位，润滑情况，各泵、增压机、空鼓有无异常声音，是否处于正常运行状态，进出口压力是否在指标范围内，有无漏点；硫封出硫是否正常，有无堵塞现象，夹套蒸汽是否畅通，有无漏点。看地沟盖板是否完好，是否畅通，有无杂物淤积。 三、工艺流程、生产原理简述及主要设备工作原理 1、工艺流程 从再生塔顶来的约66—72℃含H2S约20﹪的酸汽酸汽(含有H2S、HCN和少量的NH3及CO2)送入一个带特殊燃烧器的克劳斯炉，在克劳斯炉燃烧室内加入主空气，使约1/3的H2S燃烧生成SO2，SO2再与2/3的H2S反应生成元素硫，反应热可使过程气维持在1100℃左右，当酸汽中H2S含量较低时，尚需补充少量煤气。在燃烧室和催化床中同时发生HCN和NH3的分解反应。为达到尽可能高的H2S转化率,通过在催化床后部加入辅空气来调整H2S/SO2。 克劳斯炉内发生以下反应: H2S+3/2O2=SO2+H2O

硫磺回收催化剂及工艺技术

硫磺回收催化剂及工艺技术 发表时间：2018-08-13T12:00:59.750Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：张治国 [导读] 摘要：综述了20世纪70年代以来中国石化硫磺回收催化剂及工艺技术方面的进步。 内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰市 025350 摘要：综述了20世纪70年代以来中国石化硫磺回收催化剂及工艺技术方面的进步。回顾了LS系列硫磺回收及尾气加氢催化剂的发展历程,介绍了催化剂主要性能及工业应用情况,同时对大型引进硫回收装置催化剂国产化进行了详述。本文提出了对新建大型催化剂及工艺技术。 关键词：硫磺回收；催化剂；工艺 随着我国煤、石油、天然气等工业的发展，各种硫磺回收装置在本世纪得到了非常快速的发展。当前硫磺回收工艺的主要目的就是提高硫磺的回收效率、减少污染的排放方面上，硫磺回收技术的发展方向也主要集中在催化剂的改进、富氧工艺H2S/SO2在线调节比例等方面，而Claus转化加尾气加氢的SCOT工艺是这其中较为具有代表性的。 一、催化剂的主要类型 1.1硫磺回收催化剂 硫磺回收催化剂按制备类型和功能可分为活性Al2O3型、助剂型、TiO2基抗硫酸盐化型、脱“漏氧”保护型、多功能型。 （1）氧化钛基硫磺回收催化剂。氧化钛基催化剂的优点是有机硫（CS2、COS）水解活性高，总硫回收率高，稳定性好，不易发生硫酸盐化中毒。缺点是制备成本较高，孔容、比表面积小，磨耗较大，抗结炭性能差。适用于过程气中有机硫含量较高的反应过程或者没有SCOT单元的硫磺回收装置，提高硫磺回收率，减少硫的排放。 （2）氧化钛改进型氧化铝硫磺回收催化剂。氧化钛改进型氧化铝催化剂的优点是相比氧化钛催化剂孔容、比表面积较大，有机硫水解性能得到一定程度的改善。缺点是结构稳定性差，抗氧能力不理想，易发生硫酸盐化中毒。适用于操作稳定的普通克劳斯反应，一般装填于保护剂的下部。 （3）活性Al2O3型硫磺回收催化剂。活性氧化铝催化剂的优点是初期活性好，压碎强度高，成本低，硫磺回收率高。缺点是易发生硫酸盐化中毒，结构稳定性差，活性下降速度快，CS2、COS等有机硫水解活性降低速度也较快。一般适用于操作稳定的普通克劳斯反应，装填于保护剂的下部。活性氧化铝基催化剂有机硫化合物的水解速度随着温度的升高而增加。使用性能良好的活性氧化铝基催化剂，在反应温度310～330℃内操作，就足以使CS2、COS的水解率达到95％～100％。 （4）硫磺回收催化剂保护剂。硫磺回收催化剂保护剂的优点是添加铁助剂，具有脱漏氧保护功能，保护下游氧化铝基催化剂，同时具有硫磺回收功能，其活性较氧化铝基催化剂略低。可部分装填，也可全床层装填。缺点是有机硫水解性能不理想，结构稳定性差，在超温和高温遇急冷水的工况下，易炸裂粉碎。一般装填于催化剂床层的顶部，脱除多余的氧气，保护下部的氧化铝催化剂，延长催化剂使用周期。 （5）多功能复合型硫磺回收催化剂。多功能复合型硫磺回收催化剂与氧化钛催化剂相比，强度高，磨耗低，孔容、比表面积大；与氧化铝催化剂相比，CS2、COS等有机硫水解活性高，结构稳定性好，耐硫酸盐化能力强。该催化剂还同时具有良好的克劳斯活性、有机硫水解活性和脱漏氧活性，更重要的是该催化剂具有良好的抗结炭性能，明显优于纯氧化铝和纯氧化钛催化剂；特别适用于含烃原料气，提高催化剂的抗结炭性能，从而延长催化剂的使用寿命，延长装置的运行周期，消除由于硫磺回收装置带来的瓶颈制约。 1.2 Claus尾气加氢催化剂 目前工业装置上使用的克劳斯尾气加氢催化剂主要有2种：①使用温度在280～320℃的常规Claus尾气加氢催化剂；②使用温度在220～240℃的低温Claus尾气加氢催化剂。 在传统的Claus+SCOT工艺中，加氢段使用的常规加氢催化剂以γ-Al2O3，为载体、Co、Mo为活性组分。催化剂床层操作温度高，加氢反应器的人口温度一般控制在280℃以上，装置能耗较高。为降低装置运行能耗，简化加氢段再热操作，减小加氢反应器下游段冷却器热负荷，采用低温Claus尾气加氢催化剂。 二、硫磺回收工艺技术 截止2012年，国内约有150余家企业近300套硫磺回收装置运行，其中中国石化59套，中国石油64套，其余为中海油、煤化工、化肥厂、发电厂、冶炼企业等。其中50kt/a以上的装置占总数的30％左右，主要集中在中国石化、中国石油和中化集团公司。通过对已引进的硫磺回收装置消化吸收，借鉴国外先进技术和有益经验，中国石化在硫磺回收装置工艺设计、单元设备改造、催化剂开发应用、分析控制、溶剂生产以及防腐节能等方面取得了显著的进步，并形成了具有自主知识产权的成套硫磺回收工艺技术，可以满足不同酸性气组成、不同工艺条件、不同排放标准和不同规模的硫磺回收装置的要求。 （1）ZHSR硫磺回收工艺。中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司开发的ZHSR硫磺回收工艺，Claus部分采用在线炉再热流程，尾气净化单元采用还原加热炉，不需依靠外供氢源。在尾气净化单元采用了两段吸收、两段再生技术，尾气净化炉通过扩展双比率交叉限位控制方案，使燃料气和空气在一定比例下实现轻度的不完全燃烧，使之既产生热量又产生还原性气体，并通过急冷塔后的H分析仪在线监测和控制尾气净化炉配风量。 （2）SSR硫磺回收工艺。SSR工艺技术是中国石化集团公司1998年度“十条龙”重大攻关项目之一，由山东某石化工程有限公司开发。SSR工艺的主要特点：①对原料酸性气的适应性强，该工艺已经广泛应用于石油化工企业和煤化工企业的硫回收装置，酸性气中H2S 摩尔分数在30％-97％；②不使用在线加热炉，避免了在线炉燃烧产生的惰性气体进入系统；过程气总量比有在线炉的同类工艺少5％～15％，工艺设备规格和工艺管道规格较小，在同等尾气净化度时，尾气污染物绝对排放量相对较少；③用外供氢作氢源，但对外供氢纯度要求不高，从而使该工艺对石油化工企业硫回收装置具有广泛的适应性。 （3）LS-DeGAS降低硫磺回收装置SO2排放成套专利技术。GB16297-1996（大气污染物综合排放标准》自1997年1月1日实施以来，对控制我国石油炼制工业污染物排放和推动技术进步发挥了重要作用。今后我国将执行新的环保标准，GB31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》规定硫磺回收装置烟气SO2排放质量浓度小于400mg/m3，特别地区排放小于200mg/m3。 现有硫磺回收工艺技术已不能满足以上苛刻的环保要求，中国石化齐鲁分公司研究院开发了具有自主知识产权的LS-DEGAS降低硫磺

硫磺回收工艺介绍

目录 第一章总论 (3) 1.1项目背景 (3) 1.2硫磺性质及用途 (4) 第二章工艺技术选择 (4) 2.1克劳斯工艺 (4) 2.1.1MCRC工艺 (4) 2.1.2CPS硫横回收工艺 (5) 2.1.3超级克劳斯工艺 (6) 2.1.4三级克劳斯工艺 (9) 2.2尾气处理工艺 (9) 2.2.1碱洗尾气处理工艺 (9) 2.2.2加氢还原吸收工艺 (13) 2.3尾气焚烧部分 (13) 2.4液硫脱气 (14) 第三章超级克劳斯硫磺回收工艺 (15) 3.1工艺方案 (15) 3.2工艺技术特点 (15) 3.3工艺流程叙述 (15) 3.3.1制硫部分 (15) 3.3.2催化反应段 (15) 3.3.3部分氧化反应段 (16) 3.3.4碱洗尾气处理工艺 (17) 3.3.5工艺流程图 (17) 3.4反应原理 (18) 3.4.2制硫部分一、二级转化器内发生的反应: (18) 3.4.3尾气处理系统中 (18) 3.5物料平衡 (19)

3.6克劳斯催化剂 (19) 3.6.1催化剂的发展 (19) 3.6.2催化剂的选择 (21) 3.7主要设备 (21) 3.7.1反应器 (21) 3.7.2硫冷凝器 (21) 3.7.3主火嘴及反应炉 (22) 3.7.4焚烧炉 (22) 3.7.5废热锅炉 (22) 3.7.6酸性气分液罐 (22) 3.8影响Claus硫磺回收装置操作的主要因素 (23) 3.9影响克劳斯反应的因素 (24) 第四章工艺过程中出现的故障及措施 (26) 4.1酸性气含烃超标 (26) 4.2系统压降升高 (27) 4.3阀门易坏 (28) 4.4设备腐蚀严重 (28)

硫磺回收装置说明与危险因素及防范措施

编号：SM-ZD-44145 硫磺回收装置说明与危险因素及防范措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改

硫磺回收装置说明与危险因素及防 范措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一、装置简介 硫磺回收装置是炼油及天然气企业中重要的组成部分，它的主要作用是使原油中所含的硫元素以单质或某些化合物的状态得以回收利用，以减轻或避免其直接排放对环境造成的污染。近年来随着环境问题日趋严重，环境威胁日益受到广泛的重视，同时随着一些法律和管理办法的实施，硫磺回收装置的地位在石化工业中变的比以往任何时候都更为重要，其技术经济性也逐渐趋于合理，成为上述企业中不可缺少的组成部分。 二、主要设备 (一)反应炉 反应炉又称为燃烧炉。可以认为是Claus法制硫工艺中最重要的设备。反应炉的主要功能有两个：一是使原料气中

1／3体积H2S转化为S02，使过程气中的H2S和S02的比保持2：1；二是使原料气中若干组分(如NU3、烃类)在燃烧过程中转化为N2、C02等惰性组分。不论部分燃烧法或分流法，反应炉中或多或少都要生成一些元素硫。影响反应炉的操作因素主要包括火焰温度、花墙的设置、炉内停留时间、火嘴功能等。 (二)废热锅炉 废热锅炉的功能是从反应炉出口气流中回收热量并发生蒸汽，同时按不同工艺方法使过程气的温度降至下游设备所要求的温度，并冷凝和回收元素硫。设计Claus装置废热锅炉时，除应遵循一般火管式蒸汽锅炉的设计准则外，也应考虑Claus装置的若干特殊要求，勿废热锅炉高温气流人口侧管束的管口应加陶瓷保护套、人口侧管板上应加耐火保护层等等。 (三)转化器 转化器的功能是使过程气中的U2S和S02在其催化剂床层上继续进行Claus反应而生成元素硫，同时也使过程气中的COS、CS2等有机硫化物在催化剂床层上水解为H2S

硫磺回收尾气处理装置开工停工指南(唐工修改)

硫磺回收尾气处理装置开工停工指南 1 装置开工 1.1 开工准备 (1)检查施工项目是否有漏项。 (2)检查工艺设备验收和封口情况。 (3)检查工艺管线，要求流程畅通，不堵不漏、压力表、温度计、疏水器等部件齐全。所有阀门灵活不漏。盲板在正确的位置上。 (4)机泵验收合格，达到试运条件。地脚螺栓紧固，对轮罩、压力表齐全，密封良好，润滑部位按要求加入润滑油（脂），盘车无杂音，转动灵活。 (5)仪表程序正确调试。模拟全部操作条件的调节阀均设置正确，液面计、压力表、流量表均正确配置，孔板均正确安装。 (6)全部仪表安装就位效验完毕，指示准确，性能稳定。 (7)检查供电、电器、照明系统。要求绝缘良好、电机转向正确、运转无杂音，照明完好无损。 (8)安全阀安装就位、定压准确无误，并打铅封。 (9)消防及防毒设施齐全。 1.2 单机试运 所有机泵在水冲洗阶段运行8小时以上，试运不合格不能投入运行。 1.3 系统吹扫、气密试漏 (1)空气、尾气线用风吹扫，氢气线和燃料气线用氮气或蒸汽线吹扫，蒸汽线、氮气分别引至各排空点。 (2)还原部分全系统用风作气密试验（与制硫部分同时进行），试验压力为0.05MPa(g)，用肥皂水作气密检查，各静密封点无泄漏为合格。 (3)吸收部分全系统冲洗完毕后，给氮气气密（方法同上）。 1.4 水冲洗、水联运 急冷塔的急冷水线、吸收塔的胺液线用新鲜水冲洗和水联运，冲洗干净后，将水排净，再用软化水一次通过冲洗；冲洗和水联运全部进行完毕后，系统内积水全部排净。 1.5 化学清洗（适用新投用的设备和系统）

用3%的碳酸钠水溶液冲洗胺液吸收系统，约4小时后，将清洗液退出系统，然后用新鲜水冲洗，冲洗干净后，将水排净，再用软化水一次通过冲洗，冲洗完毕后，系统内水全部排净。 1.6 蒸汽发生器煮炉（适用新投用的设备），蒸汽发生器加入3kg/m3.H O的氢氧 2 化钠或磷酸三钠，采用碱性煮炉把发生器内油污、沉淀物和铁锈除去，以保证发生器受热均匀。煮炉操作参照下列程序操作： (1)给蒸汽发生器上水至低水位，并加入配成溶液的需要量的药液。 (2)对于蒸汽品位要求较低的蒸汽发生器，可按常压煮炉，适当缩短煮炉时间操作。建议打开顶部放空阀，底部通入蒸汽，煮锅约2天。煮炉完毕,应冲洗锅筒内部与药液接触过的阀门等，检查排污阀是否裂缝。 (3)煮炉应达到的要求：锅筒内壁应无油垢、无锈斑。 1.7 氮气保护全装置整个系统都用氮气吹扫，以保证开工安全和保护胺液，用 含量小于3%,系统内充氮气保护，吸收部分在化学清洗后进氮气吹至各采样点O 2 行。 1.8 催化剂装填 1.8.1 检查反应器 当加氢反应器内衬根据衬里材料的要求完成烘器程序后，应打开人孔，降温后检查内部的清洁度。在清扫完毕后，将二层8-10目的不锈钢丝金属网固定在格栅上，并在反应器壁处标出装入催化剂的规定高度。 1.8.2 催化剂装填顺序。底部装填100mm厚的瓷球，上部装填800mm厚的尾气加氢催化剂。 1.8.3 催化剂装填方法。 (1)首先将瓷球装于底部、铺平。 (2)将催化剂细筛后装入袋中。 (3)利用提升装置，将催化剂提升至反应器的人孔处平台上。 (4)往反应器内装填催化剂时，应避免催化剂的破碎，严禁直接踩踏床层。装填完毕后应将催化剂表面用木制工具平整铺平。 (5)封闭人孔后，将反应器床层中的催化剂粉尘吹掉（结合 2.3⑶条同时进行）。

硫回收题库108

硫回收题库 1、常温下硫磺是一种(淡黄色)晶体，温度变化时可发生固、液、气三态转变。硫磺熔点（112～119℃），自燃点（232℃），着火点250℃，沸点444.6℃。 2、有机硫的水解反应方程式为：（COS+H2O→H2S+CO2-Q）、（CS2+2H2O→2H2S+CO2-Q） 3、固体硫磺的分子式一般为S8，其结构成马鞍型，在（130℃～160℃）液硫的流动性最好。 4、我厂去硫回收酸性气（一）股，分别是：（甲醇洗主酸性气）。 5、我厂制硫部分的催化剂分别是（CRS31、CR-3S、超优、超级）型号，各装填（21.54m3）、（11.77 m3）（1.29m3）、（11.11 m3）。 6、三级安全教育是：（厂级）、（车间级）、（班组级）。 7、硫磺生产中，变化频繁又非常关键的操作条件是（气风比）。 8、硫回收装置灭火一般采用（水）、（蒸汽） 9、酸气带烃必须及时（加大配风），保证（炉膛温度），否则将导致产（黑硫磺） 10、硫磺质量指标共有（纯度）、（酸度）、(有机物)、砷、铁、水 11、烘炉主要目的为脱（表面水）、脱（结晶水及烧结） 12、燃烧反应炉内反应的特点是：（高温下燃烧反应），（生成硫及二氧化硫等产物），（释放大量能量）。 13、燃烧的三要素是一定的（点火源）、（助燃物）、（可燃物）。 14、在克劳斯反应过程中，空气量的不足和过剩均使转化率（降低）。

15、转化器内床层温度既不能低于（硫的露点），又不能高于（400℃）。 16、气风比的调节取决于酸性气体的组成，一般按二级或三级转化器出口（H2S/SO2的比值2：1来调节比值器）。 17、硫化氢在空气充足时发生充分燃烧的方程式为：（2H2S+3O2=2SO2+2H2O+Q） 18硫化氢在空气不充足时发生不充分燃烧的方程式为：（2H2S+O2=2S+2H2O+Q ） 19、COS和CS2主要在（一级克劳斯反应器）中水解成（H2S） 20、尾气焚烧炉的作用（将尾气中的硫化物与空气燃烧生成SO2以降低硫化氢的污染程度） 21、在工艺生产运行中，需要仪表监控的四大工艺参数为：（压力）、（温度）、（流量）、（液位） 22、在检查运行装置中，有无硫化氢气体泄漏，可用（湿润的醋酸铅试纸）进行检测。 23、克劳斯硫磺回收工序由（燃烧）反应和（化学）反应两部分组成。 24、常规克劳斯工艺有（分硫法）、（直接氧化法）、（部分燃烧法）三种方法。我公司硫回收系统采用的是（部分燃烧法）。 25、液硫池蒸汽喷射器的作用是脱除液硫中的（H2S）气体 26、我公司液硫池脱气采用（蒸汽喷射器）设备，将气体抽出。 27、硫磺在（300℃）时对钢材有严重腐蚀。 28、开工点炉时熄火，应加大风量吹扫（20分钟），赶净（燃料气）后，再行点火。

硫磺回收工艺介绍

目录 第一章总论................................................................ 项目背景.............................................................. 硫磺性质及用途 ........................................................ 第二章工艺技术选择 ........................................................ 克劳斯工艺 ............................................................ 工艺.............................................................. 硫横回收工艺 .................................................... 超级克劳斯工艺 .................................................. 三级克劳斯工艺 ................................................ 尾气处理工艺 .......................................................... 碱洗尾气处理工艺 .................................................. 加氢还原吸收工艺 .................................................. 尾气焚烧部分 .......................................................... 液硫脱气.............................................................. 第三章超级克劳斯硫磺回收工艺 ........................................... 工艺方案.............................................................. 工艺技术特点 .......................................................... 工艺流程叙述 .......................................................... 制硫部分.......................................................... 催化反应段 ........................................................ 部分氧化反应段 .................................................... 碱洗尾气处理工艺 .................................................. 工艺流程图 ........................................................ 反应原理.............................................................. 制硫部分一、二级转化器内发生的反应: ............................... 尾气处理系统中 ................................................ 物料平衡..............................................................

硫磺回收装置尾气二氧化硫排放标准(最新版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 硫磺回收装置尾气二氧化硫排 放标准(最新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

硫磺回收装置尾气二氧化硫排放标准(最 新版) 硫主要以H2 S形态存在于天然气中。天然气中含有H2 S时不仅会污染环境，而且对天然气生产和利用都有不利影响，故需脱除其中的H2 S。从天然气中脱除的H2 S又是生产硫磺的重要原料。例如，来自醇胺法等脱硫脱碳装置的酸气中含有相当数量的H2 S，可用来生产优质硫磺。这样做，既可使宝贵的硫资源得到综合利用，又可防止环境污染。 大约到20世纪70年代初，主要只是从经济上考虑是否需要进行硫磺回收(制硫)。如果在经济上可行，那就建设硫磺回收装置；

如果在经济上不可行，就把酸气焚烧后放空。但是，随着世界各国对环境保护要求的日益严格，当前把天然气中脱除下来的H2 S转化成硫磺，不只是从经济上考虑，更重要地出于环境保护的需要。 从天然气中H2 S。生产硫磺的方法很多。其中，有些方法是以醇胺法等脱硫脱碳装置得到的酸气生产硫磺，但不能用来从酸性天然箕中脱硫，例如目前广泛应用的克劳斯(Claus)法即如此。有些方法则是以脱除天然气中的H2 S为主要目的，生产的硫磺只不过是该法的结果产品，例如用于天然气脱硫的直接转化法(如Lo-Cat法)等即如此。 当采用克劳斯法从酸气中回收硫磺时，由于克劳斯反应是可逆反应，受到热力学和动力学的限制，以及存在有其他硫损失等原因，常规克劳斯法的硫收率一般只能达到92%～95%，即使将催化转化段由两级增加至三级甚至四级，也难以超过97%。尾气中残余的硫化物通常经焚烧后以毒性较小的SO2

硫磺回收题库

硫磺回收联合装置题库 一、填空题 1、常温下硫磺是一种晶体，温度变化时可发生固、液、气三态转变。硫磺熔点，自燃点，着火点250℃，沸点444.6℃。答案：淡黄色，112～119℃，232℃ 2、硫磺回收酸性气来源主要有股，分别是：溶剂再生单元的富液再生后产生的、非加氢酸性水汽提单元回收的、加氢酸性水汽提单元回收的清洁酸性气。 答案：三，清洁酸性气，含氨酸性气 3、硫磺生产中，变化频繁，又非常关键的操作条件是。 答案：气风比 4、酸气带烃必须及时，保证，否则将导致产。 答案：加大配风，炉膛温度，黑硫磺 5、在克劳斯反应过程中，空气量的不足和过剩均使转化率。 答案：降低 6、在检查运行装置中，有无硫化氢气体泄漏，可用进行检测。答案：便携式H2S 报警仪 7、进一步回收尾气中的剩余硫化物以及元素硫，在加氢还原反应器内进行加氢还原反应，将SO2、Sx还原成，COS、CS2水解成。答案：H2S，H2S 8、硫磺回收单元：包括、尾气处理、酸性气火炬和成型包装等。公称规模，单系列1.5×104 t/a。操作弹性。

答案：二系列硫回收，30~120% 9、利用溶剂在低温下对硫化氢的选择吸收特性，吸收克劳斯尾气中的硫化氢。 答案：MDEA 10、硫磺回收主燃烧室温度一般控制。 答案：1100～1350℃ 11、尾气加氢反应器出口设置蒸汽发生器，产生 Mpa低压蒸汽；尾气焚烧炉出口设置蒸气过热器及蒸汽发生器，产生 Mpa蒸汽。答案：0.4，4.0 12、尾气采用热焚烧后经100米烟囱排空，满足《石油炼制工业污染物排放标准》（征求意见稿）小于 mg/Nm3的要求。 答案：400 13、酸性气分液罐分离出的液体均进入酸性水排液罐，再由压至系统酸性水管网。 答案：N2 14、硫磺回收采用二级转化Claus制硫工艺，过程气采用自产 MPa 中压蒸气加热方式。 答：4.0 15、反应炉采用进口高强度烧嘴，保证酸性气中和类杂质全部氧化，尾气净化部分还原所需H2由燃烧炉中的分解产生。答：氨、烃、硫化氢 16、溶剂再生单元再生塔底重沸器热源由 MPa蒸汽提供，以防

硫磺回收技能大赛理论题库

硫磺回收技能大赛题库 一、填空题 1．硫回收氧化炉超温的原因有上游装置的异常功能，分析器故障或仪表故障 2.如果蒸汽发生故障，则工艺气温度降低，再加热器即不可运行。这会引起催化反应器温度下降并催化剂失活，最终硫沉积于反应器中及管路中成为可能的阻塞。 3.尾气冷却循环水的PH值必须进行检测，因为当PH值小于6时，可能会发生腐蚀。为了提高PH值，需向系统中注入氢氧化钠溶液。 4.尾气处理采用催化加氢水解反应工艺，使克劳斯硫回收装置尾气中的COS、CS2、SO2等转化为H2S。 5.硫化物的危害主要有：使催化剂中毒、堵塞管道设备、腐蚀管道设备、污染溶剂、污染环境、降低产品质量。 6.硫回收装置尾气处理采用催化加氢水解反应工艺，使克劳斯硫回收装置尾气中的COS、CS2、SO2等转化为H2S，然后使用二乙醇胺（MDEA），通过低温吸收、热解吸工艺回收其中的H2S，最后所回收的H2S返回至克劳斯硫回收单元。 7.克劳斯富氧燃烧炉中发生的化学反应主要为： 8. 当克劳斯反应器床层发生氧化、自燃；仪表出现故障，误操作导致床层温度升高，反应器就会出现床层超温事故。 9.酸性气燃烧炉用N2做冷却剂。 10.酸性气1/3在酸性气体燃烧炉反应生成SO2。 11.富氧燃烧产生硫单质、SO2的同时，还要调节工艺气中H2S：SO2的比例达到2：1，以利于后续的克劳斯反应达到最佳的硫转化率； 12.硫回收尾气冷却是在激冷塔中，通过与循环冷却水直接接触来完成。 13. 克劳斯工艺可分为三种方法：即部分燃烧法、分硫法和燃硫法。烯烃硫回收工艺采用部分燃烧法。 14. 酸性水严禁排地沟，应送酸水汽提装置处理。 15.硫回收装置工艺气离开第一段克劳斯反应器后，工艺气进入1#硫冷凝器，在这里气体被冷却到170°C左右，部分硫蒸气冷凝下来。所回收的热量用于产生饱和低低压蒸气。

硫磺回收尾气处理工艺技术措施

281 分析硫磺回收尾气处理的工艺流程，对生产工艺设备的运行状况进行分析，保证各种硫磺回收设备安全运行，达到设计的作用效果。同时，设计最佳的尾气处理方案，结合硫磺回收工艺的特点，强化对尾气的处理，使其中的二氧化硫的含量达到环保的标准，促使硫磺回收尾气处理达到更好的效果，满足硫磺回收工艺的技术要求。 1?硫磺回收尾气处理工艺流程 国产装置的应用，直接选择氧化硫磺回收装置进行硫磺回收和尾气的处理，设置具有等温和绝热效果的二级反应器，H 2S与O 2在催化剂作用下直接反应生成硫磺。回收更多的硫磺，同时将尾气进行处理，优化尾气处理的生产工艺流程，对各个不同的生产单元进行控制，设计最佳的处理程序，促使尾气处理达到更高的标准。 1.1?氧化焚烧单元的生产工艺流程 硫磺回收装置来的含硫酸性气体进入焚烧炉，与燃料气和空气混合燃烧后，产生的高温烟气进入烟气冷却器冷却，温度达到230℃左右后去碱洗装置。经碱洗装置脱硫后排入大气。烟气冷却器产生的1.5MPa饱和蒸汽在空冷器冷凝后，返回烟气冷却器循环利用。 1.2?碱洗单元的生产工艺流程 焚烧后含硫烟气从洗涤塔底部进入，水洗降温除尘后从塔顶出至脱硫塔。洗涤热水冷却降温后从洗涤塔上部送入，循环使用。洗涤塔出来的烟气从脱硫塔底部进入，在塔中与从上而下喷淋的NaOH溶液在填料表面接触，将含硫烟气中SO 2吸收脱除后，从塔顶直接排放大气。吸收SO 2的富液一部分从脱硫塔顶部返回脱硫塔循环使用，一部分调节塔底液位后送至氧化罐。 脱硫富液与新鲜的N a O H 溶液在管道中混合，调节PH值后进入氧化罐，将溶液中的Na 2SO 3氧化成Na 2SO 4。从氧化罐来的硫酸钠溶液直接进中和脱色罐，中和、脱色工作结束后，将溶液送入板框压滤机过滤，除去溶液中的固体杂质，硫酸钠溶液送入产品溶液池。 1.3?蒸发结晶单元的生产工艺流程 硫酸钠溶液经过两级预热器加热后，注入一效蒸发器。在一效加热室和分离室内循环浓缩。一部分浓缩液排入二效蒸发器，在二效加热室和分离室中循环，进一步浓缩达到过饱和，从而结晶出硫酸钠。 二效蒸发器的部分浓缩液送入增稠器沉降分离。上层的清液溢流至母液罐，下层的浆液进入离心机脱水。脱水后的Na 2SO 4晶体进入干燥机进行干燥，再由 斗提机输送至料仓储存，并根据库存情况定期包装出料。 2?硫磺回收尾气处理工艺技术措施 设计最佳的硫磺回收尾气处理的方案，使其达到尾气处理的指标，并优选最佳的处理设备，加强对尾气处理设备的维护管理，延长硫磺回收工艺中尾气回收设备的安全运行周期，延长设备的检修时间，降低硫磺回收生产工艺尾气回收处理的成本，最大限度地提高硫磺回收系统的效率。 2.1?尾气处理的方案 尾气中需要脱除的酸性组分主要包括H 2S、SO 2和单质硫等，根据尾气气质情况初步筛选处理方案，将尾气中的部分二氧化硫及单质成分转化为硫化氢气体，经过加氢处理，并对硫磺溶液进行吸收提纯后，进入到硫磺回收装置。也可以采取另一个处理方案，将尾气中的硫化物及单质硫转化为二氧化硫的焚烧工艺方案，结合湿法脱硫的技术措施，促使烟气的排放达标，碱液废水去下游的处理单元，进一步处理。还可以选择第三个处理方案，将尾气中的硫化氢及二氧化硫都转换为单质硫，进行回收利用，也实现硫磺回收工艺尾气处理的效果。 通过对不同方案的技术原理、技术特点、应用范围、项目投资、运行情况等方面进行对比分析，并依据尾气特点，确定适合的尾气处理工艺为尾气焚烧，实施热力燃烧与烟气冷却回收中压蒸汽及NaOH碱洗脱硫的工艺技术措施。 对硫磺回收装置的尾气处理的指标进行分析，为了响应国家环保技术要求，履行社会安全环保的责任，提高SO 2减排量，参考（GB 16297—1996）《大气污染物综合排放标准中排放浓度的要求，确定尾气处理装置设计SO 2排放指标为960mg/m 3。达到尾气排放的标准，才能进行硫磺回收工艺的尾气排放，否则继续进行处理，直至达到排放标准为止。 2.2?尾气处理装置的选择及使用 净化厂尾气处理装置由尾气焚烧、碱洗脱硫装置组成。为处理碱洗装置脱硫富液，建设蒸发结晶装置一套，集中处理碱洗富液，处理后产品硫酸钠外运，废水回用或回注。实现尾气处理工艺的生产管理目标，加强对尾气处理装置的选择和使用，促使每个处理装置安全平稳运行，才能达到设计的处理能力，满足硫磺回收工艺尾气处理的需要。 选用30%wt的氢氧化钠溶液作为吸收液，在脱硫塔 硫磺回收尾气处理工艺技术措施 钟伟?张超?李刚?苏志浩 中国石油长庆油田分公司第一采气厂 陕西 榆林 718500 摘要：对石油化工生产过程中的硫磺回收的尾气处理工艺技术措施进行优化，选择直接氧化的实施工艺措施，结合尾气的单减法回收技术措施，解决硫磺尾气回收的技术难点问题，保证硫磺回收尾气的处理达到环保的标准，避免硫磺回收工艺的尾气导致环境污染事故，影响到石油化工生产的安全环保性能。 关键词：硫磺回收?尾气处理?工艺技术?措施 （下转第269页）