硫磺装置新职工培训课件

1、新职工培训教材新职工培训教材目 录：一、硫磺车间简介二、硫磺回收装置的作用三、装置工艺简介及产品用途四、物料性质五、各装置的工艺原理及流程简述一、硫磺车间简介： 硫磺回收装置是一套联合装置，包括：两套硫磺装置（1万吨/年硫磺回收装置与2万吨/年硫磺回收装置各一套）、两套60吨/小时的污水单塔低压汽提装置、与2万吨/年的制硫相配套的尾气处理和溶剂再生部分及100吨/小时胺液再生装置。二、硫磺回收装置的作用：随着石油加工与天然气工业高速发展，含硫原油加工量和含硫天然气处理量相应增加。特别是高硫原油进口的增多，以及大量的含硫燃料油深加工及煤化工等工艺都涉及到含硫化合物的处理。国内多数天然气田也伴生大

2、量的硫化氢。在原油中硫含量不断升高，加工深度不断深化的同时，对含硫物质排放的环保控制标准日趋严格。经济的增长与环保的严格控制使得相关的气体脱硫与硫磺回收技术日益重要。n硫在石油化工行业的化工生产过程中存在极大的危害，如不及时将其脱除，将严重腐蚀设备，影响装置的长周期运行。同时，硫的存在也严重的影响产品质量，各国对油品中的硫含量均有日趋严格的标准。因此，必须对炼油过程中的硫加以处理。硫磺回收装置的作用就是回收硫，实现清洁生产。n硫磺回收装置的任务就是处理炼油厂、天然气化工厂等产生的含有硫化氢的酸性气，采用适当的工艺方法回收化工原料硫磺，然后进行尾气处理，达到化害为利，降低污染，保护环境的目的。n

3、国内第一套从天然气中回收硫磺的装置于1965年在四川东溪天然气田建成投产，第一套从炼油厂酸性气中回收硫磺的装置于1971年在山东胜利炼油厂建成投产。2000年以后国内硫磺回收装置迅猛发展，短短几年，就使我国硫磺回收装置从六十余套增加到一百多套，其中炼油厂硫磺回收装置约占70左右。n据预测，我国从2010年以后进口原油将持续增加，且大部分属于高硫含量的进口原油，加工过程中必然副产大量的酸性气，必须建设大量硫磺回收装置以满足日益严格的环保要求。近几年硫磺回收装置迅速发展，一大批新建装置陆续建成，他们的特点代表了我国硫磺回收装置的技术先进性和今后的发展方向，新建硫磺回收装置一般呈现以下特点：n1、自

4、动化程度高，控制更为精准。n2、装置规模大，一般为年产2万吨以上的装置。n3、硫回收率高，硫回收率可达9798 。n4、更注重环保，绝大多数装置配有尾气处理单元，总硫回收率可达9999.8 ，能够达到排放标准。n5、新工艺及新催化剂迅速发展，克劳斯催化剂及尾气处理催化剂形成系列化。n硫磺回收部分采用一级高温转化、两级催化转化的常规克劳斯工艺。制硫燃烧炉采用烧氨火嘴，在1300左右的温度下，将污水酸性气中的NH3全部转化为N2和H2O，以达到污水汽提装置停开侧线、节能降耗的目的。尾气处理部分的还原吸收工艺采用三维设计院开发的 “SSR”工艺。设计硫磺回收部分的单程转化率为95，单程收率为97，装

5、置总硫收率为99.94，焚烧后尾气中SO2的浓度为486mg/m3。完全可以满足大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）的要求。 n本装置主要原料为上游装置排放的酸性气、酸性水，主要产品是硫磺，用于制造硫酸，橡胶制品行业，在农业上可以用来做杀虫剂医药上可用制造磺胺等药品，军事工业上用来制造炸药，食品工业上用来作庶糖脱色等，在半导体工业上也有应用。四、主要的物料性质：n1、H2S （硫化氢）n（1）硫化氢为臭鸡蛋味、无色气体。n（2）大量接触可引起眼及呼吸道刺激症状。n（3）中毒者应立即移至空气新鲜处吸氧。眼损伤用生理盐水或1-2%的NaHCO3液冲洗。n（4）防护需佩戴防毒面具，眼镜

6、及防护服。n理化性状：n硫化氢是一种无色、具有臭鸡蛋气味的可燃性剧毒气体，分子式为：H2S，分子量为34.08，密度为1.539 Kg/m3，比重为1.19，纯硫化氢在空气中246或在氧气中220即可燃烧，与空气混合会爆炸，其爆炸极限为：4.345.5。H2S溶于水，一体积水可以溶解4.65体积H2S，水溶液呈弱酸性(氢硫酸)，氢硫酸是不稳定的，易被水溶液中氧氧化，而使其H2S溶液呈混浊(单质硫易析出) 。nH2S能与大多数金属反应生成硫化物，特别是在加热或水蒸汽存在的情况下也能和其它氧化物质生成硫化物。n如：2H2S+FeFeS+2H2nH2S能严重腐蚀钢材(设备、管道等)，因此在停工吹扫过

7、程中，一般选用氮气作为吹扫介质，其目的就是防止蒸汽H2S加速与金属作用产生腐蚀。不同浓度硫化氢对人的毒作用：不同浓度硫化氢对人的毒作用：浓度（毫克浓度（毫克/ /立方米）立方米） 接触时间接触时间 出现症状出现症状 0.035 嗅觉阈 0.4 感明显臭气 30-40 引起症状的阈浓度 70-150 1-2小时 呼吸道及眼刺激症状，吸2-5分钟后嗅觉疲劳，臭味消失。 300 1小时 6-8分钟出现眼急性刺激症状，时间稍长引起肺水肿 760 15-60分钟 发生肺水肿及肺炎、头痛、头昏、步态不稳、恶心、呕吐。 1000 数秒钟 很快出现急性中毒，呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。 n2、SO2（二氧化硫）

8、n二氧化硫是具有强烈刺鼻的窒息气味和强烈涩味的无色有毒气体，分子式SO2，分子量是64.06， SO2易冷凝，常压下冷至-10或常温下加压至405.2KPa即可液化，故SO2可做制冷剂，熔点：-76.1，沸点：-10.02。20时，一体积水可以溶解40体积SO2气体，SO2水溶液生成亚硫酸(H2SO3)，呈中强酸，所以在有水或水蒸汽存在的情况下，SO2比H2S更易腐蚀钢材，同时与水生成的亚硫酸也会缓慢氧化成硫酸；溶于乙醇、乙醚、氯仿、甲醇、硫酸和醋酸；不燃，也不助燃，车间空气最高容许浓度为15mg/m3。n3、硫磺n外观与性状：淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味n分子量：32.06n熔点（）：1

9、12.8-120 沸点（）：444.6，随温度变化时，可发生气、液、固三态转变。n自燃点246248，在空气中接触明火即可燃烧。 n密度：1.96-2.07103kg/m3n着火点：250 闪点：207 n溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯n主要用途：用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝、医药等4 4、催化剂：、催化剂：项目项目LS-971LS-971LS-901LS-901LS-300LS-300特性1、抗硫酸盐化中毒2、高克劳斯活性和脱“漏O”保护型双功能催化剂1、耐氧能力强，抗硫酸盐化中毒2、对有机硫化物水解能力强，克劳斯活性几近达到热力学平衡1、比表

10、面积和孔容大2、强度好，克劳斯活性高，活性稳定好。3、Na2O含量低，耐水热老化性能好外观形状46mm红褐色球形4515mm白色条形46mm白色小球化学组成AL2O380%、活性组分5%TiO285%AL2O380%、 Na2O0.3%堆密度0.75-0.85Kg/L0.95-1.05Kg/L0.65-0.75Kg/L比表面积100m2/g230m2/g260m2/g抗压强度130N/cm100N/cm140N/cm磨耗0.3 1.00.3装填位置第一反应器第一反应器第二反应器装填量（FeSO4/ AL2O3 ）5.35m3（ TiO2 ）5.35m3（AL2O3）10.3m3五、工艺原理及流

11、程简述：n1 1、硫磺装置工艺原理：、硫磺装置工艺原理：nClaus工艺的实质是部分氧化还原反应，其化学反应式为：n（1）2H2S+3O2=2H2S+2SO2+Q n（2）2H2S+SO2=3/x Sx+2H2O+Q n（1）与（2）又可写为：n（3）2H2S+O2=2/x Sx+2H2O+Q n基于以上反应，在酸气燃烧炉内，约6065的H2S转化成元素硫。在酸气燃烧炉内，还同时发生氨及烃类燃烧反应：n 4NH3+3O2N2+6H2O+Q n CH4+2O2CO2+2H2O+Q n H2S+CO2COS+H2O+Q n 2H2S+CO2CS2+2H2O+Q n在转化器中H2S与SO2在催化剂作

12、用下继续发生低温Claus反应，同时还发生有机硫的水解反应。nCOS+H2OH2S+CO2-Q nCS2+2H2O2H2S+CO2-Q n通过一段高温反应和两级催化反应，H2S转化率可达97以上。n制硫部分：n来自催化装置、重催装置、汽、柴、蜡油加氢装置、焦化装置的清洁酸性气经混合后进入清洁酸性气分液罐（D101A/C）；单塔低压汽提装置的含氨酸性气进入含氨酸性气分液罐（D101B），两路酸性气经分液罐脱水后分别进入制硫燃烧炉（F101/F401），经制硫燃烧炉高温燃烧，将酸性气中的氨和烃类等有机物全部分解。在炉内约65（V）的 H2S 进行高温克劳斯反应转化为单质硫，余下的 H2S 中有1/

13、3转化为SO2。 n燃烧时所需空气由离心鼓风机（K-101A/B、K401A/B）供给，进炉的空气量按比例控制调节。自制硫燃烧炉（F101/F401）排出的高温过程气（约1250），一小部分自制硫炉顶部高温掺合阀与一冷出口过程气，调节一级转化器（R101/401）的入口温度，其余部分进入制硫余热锅炉（ER101/401）冷却至350，同时制硫余热锅炉（ER101/401）壳程产生1.0MPa（g）的饱和蒸汽，经蒸汽过热器（E204/504）过热至320出装置并入中压蒸汽管网。n从制硫余热锅炉（ER101/401）出来的过程气进入一级冷凝冷却器（E101/401），过程气被冷却至160，E101

14、/401壳程产生0.3MPa（g）的饱和蒸汽。在E101/401末端，冷凝下来的液体硫磺与过程气分离，自E101/401底部流出进入液硫脱气池；E101/401顶部出来的过程气经高温掺合阀调节至260进入一级转化器（R101/401），在催化剂的作用下进行反应。反应后的气体温度约为310，先经过过程气换热器（E104/404）管程与进二级转化器（R102/402）的冷气流换热，温度降至248后进入二级冷凝冷却器（E102/402）被冷却至160。 nE102/402冷凝下来的液体硫磺，在E102/402末端与过程气分离，自底部流出进入液硫脱气池，顶部出来的过程气经E104/404壳程与一级转化

15、器出口的高温气流换热后，温度由160升至225进入二级转化器（R102/402），过程气在催化剂的作用下继续进行反应，反应后的过程气进入三级冷凝冷却器（E103/403），温度从242被冷却至150。在E103/403末端，被冷凝下来的液体硫磺与过程气分离，自E103/403底部流出进入液硫脱气池；顶部出来的过程气经尾气分液罐（D104/404）分液后，进入尾气处理部分。 n尾气处理工艺原理：n含有一定量H2S、SO2、Sx的制硫尾气在催化剂的作用下，进行加氢反应：nSO2+3H2H2S2H2O nSxXH2XH2S n加氢尾气中H2S由MDEA吸收，净化尾气经焚烧炉焚烧后排大气，吸收了H2S

16、的MDEA经解析得到再生酸气返回制硫部分处理。 n尾气处理部分：n制硫部分排出的硫磺尾气经过混氢，进入尾气加热器（E201），与尾气焚烧炉（F-201）出口的高温烟气换热，温度升到300后进入加氢反应器（R-201），在加氢催化剂的作用下进行加氢、水解反应，使尾气中的二氧化硫、元素硫、有机硫还原、水解为H2S。反应后的高温气体，进入蒸汽发生器（E-202），产生0.3MPa(g)的饱和蒸汽，同时，高温气体被冷却至170。在进入尾气急冷塔（C-201）下部。尾气急冷塔使用的急冷水，用急冷水循环泵（P-201/A,B）自C201底部抽出，经急冷水冷却器（A204）冷却至40后返C-201循环作用。

17、nMDEA贫液自D-206经贫胺液泵(P-203)抽出送至尾气吸收塔（C-202）上部，在塔内尾气与贫液逆流接触，其中的H2S被吸收。自塔顶出来的净化气，进入尾气焚烧炉（F-201），在650高温下，将净化气中残留的硫化物焚烧生成SO2。焚烧后的高温烟气经过蒸汽过热器和尾气加热器回收热量后，烟气温度降至300左右，最后经烟囱（S-201）排入大气。n吸收H2S后的MDEA富液，由C-202塔底经富液泵（P-202/A、B）升压后，先经贫富液换热器（E-207A,B）换热，温度升至85进入溶剂再生塔（C-203）上部进行再生。C-203热源由再生塔底重沸器（E-209）供给。塔底贫液经E-207

18、A、B温度由121降至79后再经贫液冷却器（E-208A、B）用循环水冷却至40后进入溶剂储罐（D-206A、B）储存，供C-202循环使用。nC-203顶气体经再生塔冷凝冷却器（A-205），温度降至40进入再生塔顶回流罐（D-202）分液。液相经再生塔顶回流泵（P-204A、B）打回C-203顶；气体为解吸的酸性气，返回D-101A制硫。n酸性水汽提装置：酸性水汽提装置：n1、原料污水的组成：n原料污水中主要有NH3、H2S、CO2、酚、氰化物、烃类等多种物质组成， H2S 含量为5000mg/l，氨氮含量为2000mg/l。n2、酸性水汽提的目的：n 由于污水中有NH3、H2S 等有毒气体，直接排入污水池，不仅影响污水处理厂的正常运行，而且将有大部分H2S 从水中逸出，造成严重的大气污染.为此污水汽提装置能使污水净化，并回收H2S 和NH3作为硫磺装置的原料，化害为利，变废为宝，造福人类。n污水的性质污水的性质n原料污水中99以上是水，所以其性质于纯水相近。原料污水中所含有害物质以NH3、H2S、CO2为主，污水汽提主要是除去污水中的NH3、H2S。n该装置采用单塔蒸汽汽提工艺，主要是利用CO2和H2S 的相对挥发度比NH3高，溶解度比NH3小的特性来去除污水中的NH3、H2S 、CO2，具体原理如下：n进料污水与塔底净化水换热后，温度可达105左右，在塔上部2