硫回收装置培训课件

神华宁夏煤业集团烯烃硫回收及尾气处理XXXX年X月X日目录

第一章工艺原理及反响方程式第二章工艺特点第三章硫回收单元工艺流程根据世界卫生组织对60个国家10-15年的监测发现，全球污染最严重的10个城市中我国就占了8个，现在中国是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。削减二氧化硫的排放量，控制大气二氧化硫污染、保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。我国大气污染标准规定，SO2最高允许排放浓度：现有污染源≤1200mg/m3〔420ppmv)，新污染源960mg/m3〔336ppmv)。本装置在烯烃工程中的位置气化CO变换低温甲醇洗甲醇合成MTP合成PP聚合硫回收及尾气处理

2.6万吨/年硫磺第一章工艺原理及反响方程式第一章工艺原理及反响方程式一、克劳斯氧化反响工艺原理1.克劳斯氧化反响工艺分热反响阶段〔克劳斯氧化炉内〕和催化反响阶段〔克劳斯反响器内〕。2.为得到最大的转化率,H2S与SO2的比例必须是2:1。3.为满足H2S与SO2的比率,在热反响阶段,原料气中1/3含硫组分和空气燃烧生成SO2,在高温下H2S与SO2反响生成单质硫。4.在热反响阶段,由于烧嘴处反响物的湍流及适宜的设计停留时间从而使反响物能较好的混合,60%的反响物转化为单质硫。5.在催化反响阶段(克劳斯反响器),剩余的H2S与SO2在催化剂的作用下进一步转化成单质硫。主要化学反响方程式

二、主要化学反响方程式克劳斯氧化燃烧炉中发生的化学反响主要为:2H2S+3O2→2H2O+2SO22H2S+SO2→2H2O+3SCOS+2H2O→CO2+H2S克劳斯反响器1#、2#中发生的化学反响主要为:2H2S+SO2→2H2O+3S加氢反响器中发生的化学反响主要为：3H2+SO2→2H2O+H2SCOS+2H2O→CO2+H2S主要化学反响方程式三、尾气处理工艺根本原理

1.复原反响：复原工段中，在钴钼催化剂的作用下，反响方程式如下SO2+3H2H2S+2H2OSn+nH2nH2SCnH(2n+2)S+nH2H2S+nCH4〔少〕由于反响气中有蒸汽存在，CO等量的转化成H2。CO+H2O CO2+H2COS和CS2依照以下反响进行水解：COS+H2OH2S+CO2CS2+2H2O2H2S+CO2所有反响都属于放热反响，反响热能使反响器的温度上升近40度.MDEA之优点包括:(1)由于MDEA之低蒸气压，MDEA浓度可高达60%而没有汽化的损失；(2)MDEA对热及化学反响所引起之活性退化具高度抵抗力；(3)，MDEA腐蚀性低；(4)MDEA具低比热及低的反响热(与CO2及H2S)，汽提塔之蒸气用量少；(5)MDEA对碳氢化合物之溶解非常低。主要化学反响方程式四、喹啉工艺原理的根底克劳斯硫回收装置中的单质硫中通常含有溶解在液态硫中的H2S及多种硫氢化物 H2SxH2S+(x-1)S脱气工艺反响式如下：H2Sx(s)H2S(g)+(x-1)SH2S(g)+(x-1)S

从系统中除去H2S，上述反响平衡向右进行，在喹啉催化剂的作用下促进分解反响进行，从而降低了多硫氢化物含量。主要化学反响方程式五、尾气燃烧工艺原理

1.从克劳斯工段和下游尾气处理工段来的气体，由于它们当中含有一定浓度的残留物H2S、COS和CS2以及CO、H2,因此必须进行燃烧。排放气中氧气含量必须保证到达2%,确保所有这些混合物必须要用氧化成SO2、CO2、H2O。2.为了减少氢硫化物，需要选择一个比催化剂燃烧炉更耐高温的燃烧炉。第二章装置工艺特点-硫回收一、克劳斯氧化硫回收单元简介1.采用克劳斯硫回收工艺处理低温甲醇洗工序排出的酸性气体〔H2S含量必须到达30%以上〕，从而回收硫磺。2.经两段克劳斯反响器转化硫回收率可以到达96-97%。3.包括一个克劳斯燃烧炉、两段式克劳斯反响器以及硫除气池等设备.克劳斯工艺可分为三种方法:即燃烧法,分流法和直接法,本工艺采用燃烧法.装置工艺特点-硫回收克劳斯氧化硫回收单元硫回收技术回收率投资克劳斯两段催化96.0-97.0100克劳斯三段催化97.0-98.0110克劳斯两段催化+硫自由释放99.0-99.2135克劳斯三段催化+硫自由释放99.2-99.5145克劳斯两段催化+加氢化99.5-99.7155克劳斯两段催化+硫氧化释放99.8-99.9185克劳斯两段催化+尾气处理（现有再生单元）99.8-99.9+165克劳斯两段催化+尾气处理（包括再生克劳斯喷射）99.8-99.9+185自由喷射克劳斯100165两段式克劳斯反响器克劳斯反响器进/出CLAUS燃烧器工艺气组分序号组分进口（%）

出口（%）

CO267.0436.971N20.05628.894H2S30.312.726COS1.1662.365CS200.143SO202.609SX00.281CO0.7362.477H20.5760.923CH3OH0.1140SWS气组分进/出CLAUS一段反响器工艺气组分CLAUS反响器工艺指标进/出CLAUS一段反响器工艺指标进/出CLAUS二段反响器工艺指标进/出CLAUS二段反响器工艺气组分：硫磺曝气工艺硫磺曝气工艺在硫磺曝气池内完成液态硫脱气。硫磺曝气池分为三格。前两个格之间的分隔壁底部是相通的，通过在第一、二格的硫磺泵及喷雾系统将液态硫中的气体脱除，脱除了气体的液态硫磺通过隔墙溢流到第三格，接着送至界区外去造粒。经吹出的混合气被送入燃烧炉。硫磺曝气池硫磺曝气池装置工艺特点-尾气处理四、现有的尾气处理工艺(1)Claus工艺法:通过控制反响温度条件,使Claus反响在低于硫磺露点或使反响在温度高于硫磺熔点的液相中进行,以有利于Claus反响在最正确的平衡条件下生产更多的硫磺。(2)SO2回收工艺法:通过将尾气中的硫化物全部转化为SO2并将其回收另作处理。(3)H2S回收工艺法:通过将尾气中的硫化物全部转化为H2S并将其回收利用。(4)直接氧化法:将尾气中的H2S直接氧化成硫磺。尾气处理装置尾气处理BFD图加氢复原反响器工艺指标进/出CLAUS加氢复原反响器工艺指标加氢复原反响器工艺指标加氢反响器尾气燃烧装置在尾气处理工段的下游，尾气和从硫除气池D-45007排出的气体一起，被送到与燃烧室D-45006相连的燃烧烧嘴B-45003中。在燃烧室D-45010内，所有残留的硫组分和尾气中的易燃组分与燃料气一起，在约为800°C的温度下燃烧。在烟气中，过剩氧含量为2%的空气通过烟囱排向大气。在这样的温度和过剩的空气量下，有足够的时间确保燃烧烟道气中的H2S含量小于10ppmv。燃烧炉空气鼓风机C-45003A/B提供燃烧所需的空气，通过燃烧室D-45010的温度控制燃料气的流量，也就是通过燃烧所用空气量的比例来控制的。安装在通向烟囱的烟气管线上的氧含量分析仪，是根据烧嘴进料气的组成，来调整空气与燃料气的比例。酸水汽提单元硫磺造粒单元来自硫磺曝气池的熔融态硫磺经第三硫磺泵P-45011A/B进入硫磺造粒机PU-45901。熔融态硫磺在泵的压力下，以一定的粘度和温度从造粒机布料器分布的小孔中滴出，均匀分布于造粒机输送冷却钢带上，经冷却凝结成规那么的Φ3～6×1.5～1.8mm半球状颗粒。钢带下方喷溅的冷却水使用生产装置的循环冷却水，循环回水经水箱暂存，并过滤去杂质后经硫磺造粒机回水泵P-45901A/B送回循环冷却水路。硫磺造粒颗粒经钢带输送到造粒机末端，造粒机末端设置的胶木刮板将硫磺颗粒刮入卸料口，经溜槽进入硫磺包装料仓D-45901暂存，该料仓可存29.6t，储存时间为5小时，料斗下设置的硫磺颗粒半自动包装机PU-45902将来自硫磺储仓的硫磺颗粒包装成40公斤/袋，并用人工方式将成品袋送入到仓库，储存在造粒包装楼仓库中。硫磺造粒机造粒的工艺流程-性能特点1、连续冷凝固化、造粒成型，生产效率、操作环境得到大大改善。2、颗粒成品形状规整，无锐角，成粒率几乎接近100%。成品的物理性能得到大大提高，产品竞争力增强。3、通过布料器转速或进料流量的调节，可在一定范围有效地调整成品粒度。4、采用薄钢带传热和雾化喷淋强制冷却，使熔融物料得到迅速冷凝固化和造粒成型。5、由于传输钢带在卸料端处的换向弯曲，使钢带固化物料与钢带的结合面产生别离，卸料时粉尘极少，颗粒形状得到有效保护。6、布料器与钢带均采用变频调速控制器，可根据生产能力、物料特性、操作工艺及环境的变化，方便地进行调整与控制。7、造粒装置采用三段温度智能控制，确保系统操作稳定、可靠。造粒过程冷凝固化传热造粒过程冷凝固化传热危险化学物质的理化性质第三章工艺流程硫回收工艺流程(PFD)硫回收工艺流程(PFD)硫回收工艺流程(PFD)克劳斯热反响阶段克劳斯催化反响阶段离开第一段克劳斯反响器R-45001后，工艺气进入1#硫冷凝器E-45002，在这里气体被冷却到170°C左右，压力0.149Mpa(A),局部硫蒸气冷凝下来。所回收的热量用于产生饱和低低压蒸气。离开1#硫冷凝器E-45002的气体，在E-45003中利用中压蒸汽加热到2#克劳斯反响器R-45002所要求的入口温度(200°C)。在第二段克劳斯反响器R-45002中，在铝型催化剂作用下进一步将工艺气中剩余的硫组分转化为单质硫。离开第二段克劳斯反响器的工艺气温度接近218°C，0.141Mpa(A),在下游的2#硫冷凝器E-45004内冷却到130°C左右压力0.135Mpa(A),，使大局部硫蒸汽冷凝下来。2#硫冷凝器E-45004中回收的热量用于产生饱和蒸汽(0.2MPa(a))，该蒸气被克劳斯冷凝器AE-45001冷凝下来后又返回到冷凝器中。工艺气在送往LTGT单元进一步处理前，经硫别离器D-45004，将液态硫进一步从气体中别离出来。从废锅E-45001、1#硫冷凝器E-45002、2#硫冷凝器E-45004和硫别离器D-45004中冷凝下来的液态硫，依靠重力流入带有蒸气伴热夹套的管子，最后到达除气单元的硫脱气池。每条管线都带有一个取样检查口，以便检测连续流动的液态硫。去酸性气分析控制系统的空气。通过酸性气与空气的比例来控制主空气流量。测量H2S和SO2的分析仪安装在硫别离器D-45004的下游，该仪器要求H2S和SO2的比例2:1，以此来优化硫产品的产率。这主要是通过从下游分析仪来的信号作为反响来控制工艺气量。尾气的氢化尾气冷却

工艺气体的进一步冷却是在激冷塔T-45001中，通过与循环冷却水直接接触来完成。气体从塔底进入，然后从塔顶排出，同时循环水从塔顶逆向流向塔底。在塔的填料层发生热交换以及水蒸气的冷凝。激冷水通过泵P-45003A/B进行循环，在循环水冷却器E-45006A/B中进行降温。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的碱溶液。在开车期间，从激冷塔T-45001顶排出的气体，由开车鼓风机C-45002循环送入混合室D-45005中。循环气在混合室D-45004内预热到加氢反响器R-45003正常运行时所需的温度范围。尾气冷却尾气吸收正常操作期间，离开激冷塔的工艺气被送到尾气吸收塔T-45002，气体从塔底进入，以除去其中的H2S组分。在吸收塔内，工艺气体直接与浓度逐次递减的MDEA溶液逆向接触。温度较低的贫液在流量控制下，从吸收塔T-45002的上部参加塔内，MDEA溶液可送往吸收塔填料底部床层。尾气离开尾气吸收塔T-45002顶部去往燃烧炉。尾气的解吸及溶剂再生尾气的解吸及溶剂再生溶剂的补充及排污

尾气的解吸及溶剂再生喹啉脱气单元喹啉脱气单元尾气燃烧工艺在尾气处理工段的下游，尾气和从硫除气池D-45007排出的气体一起，被送到与燃烧室D-45006相连的燃烧烧嘴B-45003中。在燃烧室D-45010内，所有残留的硫组分和尾气中的易燃组分与燃料气一起，在约为800°C的温度下燃烧。在烟气中，过剩氧含量为2%的空气通过烟囱排向大气。在这样的温度和过剩的空气量下，有足够的时间确保燃烧烟道气中的H2S含量小于10ppmv。燃烧炉空气鼓风机C-45003A/B提供燃烧所需的空气，通过燃烧室D-45010的温度控制燃料气的流量，也就是通过燃烧所用空气量的比例来控制的。安装在通向烟囱的烟气管线上的氧含量分析仪，是根据烧嘴进料