单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,硫磺回收工艺简介,硫磺回收工艺简介,ppt课件,硫磺回收工艺简介ppt课件,1.,概述,硫磺回收装置主要由四部分组成，制硫部分、尾气处理、尾气焚烧及液硫成型部分。制硫部分普遍采用改良,Claus,工艺（亦称常规,Claus,）回收酸性气中,93%-95%,的元素硫；,剩余的元素硫则由尾气处理部分回收；尾气焚烧部分普遍采用热焚烧工艺；液硫成型部分通常根据产品要求外购不同的成型机组。,ppt课件,1.概述 硫磺回收装置主要由四部分组成，制硫部分、尾气,2.,国内外工艺技术状况及进展,国外工艺技术概况,自,20,世纪,30,年代改良,Claus,工艺实现工业化以来，经过半个多世纪的努力，改良,Claus,硫回收工艺日臻完善。在工艺方面，一般采用一段高温氧化炉，两级、三级或四级低温转化器，可以加工含硫化氢,5%-100%,的各种酸性气体。在催化剂的研制和使用方面亦取得了很大进步、普遍采用活性氧化铝催化剂以及加有助剂的专门用途的催化剂。在自控仪表应用方面、自,70,年代美国杜邦公司开发成功,H2S/SO2,在线比值分析仪以来，硫磺回收装置采用计算机控制优化操作，大大提高了装置的效率和硫回收率。另外，在材料和防腐技术的改善等方面也取得了很大进展。,ppt课件,2.国内外工艺技术状况及进展 国外工艺技术概况ppt,采用改良,Claus,法从酸性气中回收元素硫时，由于,Claus,反应是可逆的，受到化学平衡的限制，即使采用,4,级转化器，总硫回收率也只能到,98%-99%,，有,1%-2%,的硫化物要排到大气。为了减少环境污染，尾气处理部分的工艺开发和运用变的日益重要。自,20,世纪,60,年代尾气处理工艺问世以来，国外开发并实现工业化的工艺有数十种，按其化学原理可分为三大类,:,尾气还原吸收工艺；低温,Claus,工艺；,H2S,直接选择氧化工艺。,ppt课件,ppt课件,（,1,）尾气还原吸收工艺,尾气还原吸收工艺是通过加氢反应将尾气中的,SO2,、,SX,还原为,H2S,；,COS,、,CS2,水解为,H2S,。然后采用胺法选择吸收尾气中的,H2S,，富液经再生释放出酸性气，酸性气则返回制硫部分循环处理。该工艺的特点为,:,硫回收率高（,99.8%,）,;,排放气净化度高（,4000mg/m3,）；投资低；操作费用低。属于低温,Claus,工艺的主要有：,Lurgi,公司和,SNPA,公司的,Sulfreen,工艺；,Delta,公司的,MCRC,工艺；,IFP,公司的,Clauspol,工艺等。,ppt课件,（2）低温Claus工艺ppt课件,（,3,）,H2S,直接选择氧化工艺,直接氧化工艺是将尾气（或贫酸性气）中的,H2S,直接氧化生成硫磺的方法。该工艺的特点与低温,Claus,工艺同。,H2S,直接选择氧化工艺主要有：,Parsons,公司的,BSR/Seletox,工艺和,BSR/Hi-Activity,工艺；,Comprimo,公司的,SuperClaus,工艺；,Linde,公司的,Clinsulf,工艺等。,ppt课件,ppt课件,三大类尾气处理工艺的比较,ppt课件,三大类尾气处理工艺的比较ppt课件,国内硫磺回收工艺技术概况,我国,Claus,法硫回收生产起步于,60,年代中期，第一套,Claus,法硫回收工业装置于,1965,年在四川东溪天然气净化厂建成投产，首次从含硫天然气副产的酸性气中回收硫磺。,1971,年在山东胜利炼油厂又建成了以炼厂酸性气为原料的，年产硫磺,5000,吨的工业装置。从此揭开了我国硫磺回收技术发展的序幕。,ppt课件,国内硫磺回收工艺技术概况ppt课件,1997,年至今国内引进的硫回收装置汇总,ppt课件,1997年至今国内引进的硫回收装置汇总ppt课件,20,世纪,90,年代中期，在中石化科技发展部的大力支持下，齐鲁石化公司在借鉴国外硫回收技术的基础上开发了,SSR,硫回收工艺技术。,SSR,工艺目前已经在国内数套工业装置上应用，其特点是利用装置自身热源作为制硫转化器和加氢反应器热源，用外供氢作氢源，取消了传统的,SCOT,工艺在线加热炉设备。,另外，我国硫回收催化剂的基础研究起步于,80,年代初，经过,20,多年的发展，彻底淘汰了活性低、污染大的铝钒土催化剂，代之采用高活性的人工合成氧化铝催化剂。目前，国内有了自己的合成氧化铝催化剂系列，如齐鲁石化公司研究院开发的,LS,系列硫回收催化剂和四川石油管理局天然气研究院开发的,CT6,系列硫回收催化剂等。,经过,40,多年不断的努力，我国硫回收工业有了很大发展，在石化及天然气行业内建成了,80,多套硫回收装置，年回收硫磺,50,多万吨，为国民经济的发展和环境的改善做出一定贡献，但与国外先进水平比还有较大的差距。,ppt课件,20世纪90年代中期，在中石化科技发展部的大力,3.,工艺技术比较,制硫部分的工艺技术目前通常都采用改良,Claus,（亦称常规,Claus,）工艺回收酸性气中的元素硫。因为与其它硫回收工艺相比较，改良,Claus,工艺在石油天然气加工领域，是从酸性气中回收元素硫效率最高、投资最省、工艺最成熟的一种方法。,尾气处理部分的工艺技术目前国内引进和开发的主要有以下几种：,SCOT,、,SuperClaus,、,MCRC,、,RAR,、,Clauspol-300,及,SSR,技术。,ppt课件,3.工艺技术比较 制硫部分的工艺技术目,SCOT,工艺,SCOT,工艺系荷兰,Shell,公司开发，自,1973,年第一套工业装置交付使用以来，迄今为止已有,185,套,SCOT,工艺装置投产，居所有尾气处理工艺装置之首。,SCOT,装置规模从,3,吨,/,日到,2100,吨,/,日，装置总硫回收率可达到,99.8%,以上，净化尾气中硫化物含量,1500ppm,，不能满足,GB16297-1996,环保标准。,ppt课件,SuperClaus工艺ppt课件,MCRC,工艺,MCRC,工艺是加拿大矿物和化学资源公司开发的一种硫磺回收与尾气处理一体化的硫回收工艺。该工艺将最后一级或两级转化器置于低温下操作，在工艺流程和技术经济性方面有一定的特点，因此自问世以来颇受重视，自,1980,年第一套工业装置投产以来，迄今为止已有,16,套装置投入运转。装置采用与传统,Claus,装置基本相同的流程，全部设备可按,Claus,装置的规范设计制造，无任何特殊要求。催化剂再生是整个操作的一部分，无需单独设置再生循环系统，而只要在普通,Claus,装置上增加少量阀门即能灵活控制。另外装置操作方便，容易管理，操作费与同样转化器级数的普通,Claus,装置相当，投资越高,10%,，而硫回收率可提高,2-5,个百分点。总硫回收率分为,99%,和,99.5%,两种，净化尾气中硫化物含量,1500ppm,，不能满足,GB16297-1996,环保标准。,ppt课件,MCRC工艺ppt课件,RAR,工艺,RAR,工艺是意大利国际动力学技术公司（,KTI,）开发的一种尾气处理工艺。我国于,20,世纪,90,年代引进该工艺，分别在茂名和南京建有生产装置。,RAR,工艺属于尾气加氢还原吸收类工艺，它与同属于尾气加氢还原吸收类工艺的,Scot,工艺相比，主要区别是无在线还原气发生炉，因此有人将它称为无燃烧炉的,Scot,工艺。该工艺的主要特点是外供氢源，加氢反应器热源由反应器进出口物流换热并附设电加热器以供装置开停工、事故及特殊工况时使用或其他外部热源（间接加热炉、蒸汽等）提供。无在线炉工艺意味着无额外的惰性气体进入系统，使过程气总量较,SCOT,工艺减少,5,10,，从而具有设备规模小，尾气排放量相对较少的特点。它同时具有,Scot,工艺的其他优点，装置总硫回收率可达到,99.8%,以上，净化尾气中硫化物含量,300ppm,，符合,GB16297-1996,环保标准。,ppt课件,RAR工艺ppt课件,Clauspol-300,工艺,Clauspol-300,工艺是在,Clauspol-1500,工艺的基础上发展起来的，,Clauspol-1500,工艺是法国,IFP,开发的，自,1971,年第一套工业装置投产以来，迄今为止已有,35,套工业装置投入运转。,1993,年，,IFP,在改进了,Clauspol,反应塔部分的溶剂循环回路冷却方式和采用精确可靠的在线分析仪改善,H2S/SO2,的比值控制后，推出了,Clauspol-300,工艺，使装置的硫回收率由,98.5%,提高到,99.5%,。迄今为止采用,Clauspol-300,工艺建成的工业装置有,5,套，大连西太平洋石化公司的,300,吨,/,日硫回收装置就是其中的一套。在,Clauspol-300,的基础上，,IFP,又推出了,Clauspol-99.9,工艺，该工艺采用溶剂循环减饱和回路新技术和高水解活性的,CRS-31,催化剂，据称装置总硫回收率可达到,99.9%,，但未见工业化报道。,ppt课件,Clauspol-300工艺ppt课件,SSR,工艺,SSR,工艺系齐鲁石化公司开发的硫回收成套技术，国内已有,10,多套装置采用,SSR,工艺技术。,SSR,技术同样属于尾气加氢还原吸收类工艺，装置总硫回收率可达到,99.8%,以上，其特点是利用装置自身热源作为制硫转化器和加氢反应器热源，用外供氢作氢源，取消了传统的,SCOT,工艺在线加热炉设备，同样具有设备规模小，尾气排放量相对较少的特点。该工艺装置总硫回收率可达到,99.8%,以上，净化尾气中硫化物含量,C0+2H20+5538Kcal/Nm3(1),C2H6+2.5 02-2C0+3H20+9190Kcal/Nm3(2),C3H8+3.5 02-3C0+4H20+12743Kcal/Nm3(3),H2 +0.5 02-H20+2578Kcal/Nm3(4),ppt课件,4.化学反应原理Claus热转化阶段：ppt课件,H2S,燃烧反应方程式：,H2S-H2+0.5S2-905Kcal/Nm3(5),H2S+0.502-H20+0.5S2+1674Kcal/Nm3(6),H2S+1.502-H20+S02+5531Kcal/Nm3(7),反应方程式,(1),、,(2),、,(3),和,(4),完全向右进行，方程式,(5),消耗的,H2S,占进入燃烧器,H2S,总量的6%。反应,(6),在无催化剂条件下的转化率取决于火焰温度和进料气中的,H2S,浓度。,NH3,燃烧反应方程式：,2NH3+1.5O2-N2+3H2O+3380 Kcal/Nm3(8),本反应在,Claus,接触式反应器中进行。,ppt课件,H2S 燃烧反应方程式：ppt课件,催化转化作包含的主反应是：,2H2S+SO2-2H2O+3/8 S8+557 Kcal/Nm3(9),本式为气态硫磺的反应平衡方程式。,在整个反应的燃烧阶段、催化转化阶段和气体冷却阶段包含下列气态硫磺反应平衡方程式：,S8G-4S2G-4327 Kcal/Nm3,3S8G-4S6G-444 Kcal/Nm3,ppt课件,催化转化作包含的主反应是：ppt课件,冷凝器中的反应如下式所示：,S8G-8S1L+1117 Kcal/Nm3,S6G-6S1L+1171 Kcal/Nm3,S2G-2S1L+1372 Kcal/Nm3,S1G-S1IL+2364 Kcal/Nm3,ppt课件,ppt课件,5.,流程简述,制硫部分,来自上游装置的原料酸性气及尾气处理部分来的循环酸性气一并进入富,H2S,酸性气分液罐分离凝液，污水汽提装置来的酸性气进入富,NH3,酸性气分液罐分离凝液。上述原料分离出的冷凝液排入酸性水压送罐,间断用泵送至污水汽提装置处理，经分离凝液的上述酸性气原料各分成两路,分别进入到两列制硫部分。由于两列工艺流程相同，以下仅以一列为例进行说明。,富,NH3,酸性气原料与一部分富,H2S,酸性气原料混合送至酸性气燃烧炉燃烧