硫磺回收工艺介绍
硫磺回收工艺原理
段,过程气中的硫蒸汽也将影响转化效率。
应当指出,分流工艺中由于部分酸气不经燃烧炉
即进入催化转化段,当酸气中含有重烃、尤其是
芳烃时,它们可能在催化剂上裂解结碳,对催化
剂的活性有重要的不良影响。
(三)直接氧化法
进料气中H2S含量在5%-10%时推荐采用此法。它是将进
料气预热后和空气混合至适当温度,直接进入转化器内进 行催化反应。进入转化器的空气量仍按进料气中1/3体积的
分均与分流法相似。
第四节 克劳斯延伸工艺 尾气处理
在常规克劳斯工艺的基础上,为了进一步 提高装置的硫收率或装置产能或扩展应用范 围,开发了多种克劳斯延伸工艺,包括克劳 斯组合工艺和克劳斯变体工艺。
由于“独立”的尾气处理装置对回收硫 的贡献不过4%~5%,从经济上的角度而言, 它是产出远远不抵投入的装置,这是人类为 维护自身生存环境而要求企业付出的代价。 因此,千方百计降低这方面的投入成为追求 的目标,将常规克劳斯与尾气处理合为一体 可降低投资操作费用,克劳斯组合工艺应运 而生。
二、克劳斯装置工艺流程
(一)直流法
直流法也称直通法、单流法或部分燃烧法,在通常
情况下,当酸气H2S浓度高于50%时可采用此种工艺。
(我公司现采用的为此种工艺)
直流法的主要特点是全部酸气与按需要配入的空气一起 进入燃烧炉反应,再经过余热锅炉(也称废热锅炉)、 经捕集硫磺后尾气或灼烧排空或进入尾气处理装置。
两级或更多的催化转化反应器与相应的硫磺冷凝冷却器,
采用直流工艺,燃烧炉内即有60%-70%的元素硫生
成,这就大大减轻了催化段的转化负荷而有助于提高
硫收率,因此直流工艺是首选工艺;其限制因素是酸 气H2S浓度不应低于50%,究其实质则是酸气与空气 燃烧的反应热应足以维持炉膛温度不低于927℃,一 般认为此温度是燃烧炉内火焰处于稳定状态而能够有
硫磺回收生产工艺
硫磺回收生产工艺硫磺是一种重要的化工原料,广泛应用于橡胶、纸张、颜料、化肥等行业。
然而,硫磺的生产和使用过程中会产生大量的废气、废水和废渣,对环境造成了严重的污染。
为了减少对环境的影响,硫磺回收生产工艺应运而生。
硫磺回收生产工艺主要包括废气脱硫、废水处理、废渣处理三个环节。
首先,废气脱硫是硫磺回收生产工艺中的一个重要环节。
硫磺生产过程中,废气中含有大量的二氧化硫,对环境产生严重污染。
废气脱硫通过使用脱硫剂将废气中的二氧化硫转化为硫酸,然后将硫酸用作制造硫酸肥料或其他化工产品。
此外,还可以使用吸附剂将废气中的二氧化硫吸附下来,然后重复使用吸附剂,大大节约了资源和成本。
其次,废水处理是硫磺回收生产工艺中的另一个重要环节。
硫磺生产过程中的废水含有大量的硫酸、硫酸盐、硫化物等有害物质。
在废水处理中,首先将废水中的固体杂质进行沉淀或过滤处理,然后使用生物法或化学法将废水中的有机物和无机物进行分解和降解,最后对废水进行沉淀和过滤处理,使水质达到国家排放标准,可以直接排入环境或循环使用。
最后,废渣处理是硫磺回收生产工艺中的最后一个环节。
硫磺生产过程中会产生大量的废渣,其中主要包括硫酸晶体、石膏、过滤渣等。
这些废渣中含有大量的硫酸、硫化物等有害物质,对土壤和地下水造成潜在威胁。
废渣处理主要通过高温焙烧、酸洗、过滤等工艺将废渣中的有害物质转化为可利用的产品或安全无害的物质,同时对废渣进行资源化利用,降低废渣对环境的危害。
总的来说,硫磺回收生产工艺是一种有效的减少硫磺生产过程中的污染排放、降低资源消耗和实现资源回收利用的方法。
硫磺回收生产工艺可以实现废气中二氧化硫的回收利用、废水的处理和废渣的处理,大大减少对环境的影响,保护了生态环境。
通过不断优化和创新硫磺回收生产工艺,我们可以更好地推动环境保护和可持续发展。
硫磺回收工艺比较
部分燃烧四级转化及过程气催化氧化脱硫工艺简述一、工艺技术概况炼油厂含H2S酸性气硫磺回收技术经过几十年的发展,已经非常成熟,目前我国石化和天然气工业主要采用克劳斯法回收硫磺,并配以适宜的尾气处理工艺以达到越来越严格的环境排放要求。
炼油厂加工过程中产生的含H2S酸性气均含有不同浓度的烃类、氨以及较多的CO2气体。
在石油化工企业中一般均采用工艺路线成熟的高温热反应和两级催化反应的克劳斯硫回收工艺,根据酸性气中H2S含量不同,通常采用部分燃烧法和分流法,部分燃烧法是将全部原料气引入制硫燃烧炉,在炉中按制硫所需的O2量严格控制配风比,使H2S在炉中约65%发生高温反应生成气态硫磺。
未反应的H2S和SO2再经过转化器,在催化剂的作用下,进一步完成制硫过程。
对于含有少量NH3及烃类的原料气,用部分燃烧法可将NH3及烃类完全燃烧分解为N2、CO2和H2O,使产品硫磺的质量得到保证。
部分燃烧法工艺成熟可靠,操作控制简单,能耗低,是目前国内外广泛采用的制硫方法。
制硫催化剂的选用是提高转化率的关键。
目前国内外均使用人工合成制硫催化剂,山东讯达化工集团有限公司开发的QS系列人工合成制硫催化剂的性能已达到了目前国外同类催化剂的水平,已在国内石化企业硫磺回收装置上广泛使用。
由于制硫催化剂的性能要求,进入转化器的过程气温度需要控制在220~260℃左右,而经冷凝冷却回收液态硫后的过程气温度为160℃,需提高温度后方可在催化剂作用下完成转化过程。
采用制硫燃烧炉后高温气掺合提高反应温度,方法简单易行,温度控制准确。
为了追求较高的H2S转化率和硫的总回收率,在原来燃烧炉加二级转化的基础上,又发展了三级转化甚至四级转化技术。
研究指出,理论上硫的露点对H2S平衡转化率起决定作用。
因此,H2S所能达到的总转化率取决于最后一个反应器出口过程气的温度。
近代发展的亚露点法(MCRC)和超级克劳斯法(super claus)就是在这一思想支持下发展起来的。
硫磺回收工艺流程说明
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1. 脱硫。
脱硫器将烟气中的硫氧化物(SOx)与吸收液(如石灰浆)混合,形成硫酸盐。
硫磺回收工艺简介
MCRC、RAR、Clauspol-300及SSR技术。
硫磺回收工艺简介
• 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<300ppm, 符合GB16297-1996环保标准。SCOT工艺被证实是 减少SO2排放最为有效的方法,该工艺成熟(建有 185套工业装置、有27年的历史)、运转可靠(故障 率低于1%)、操作弹性大(25%-100%)、抗干扰 能力强(进料气组成稍有变化,对装置总硫回收率没 有影响),但该工艺装置投资高,尤其是加氢反应器 所需热源和氢源由在线加热炉提供,造成操作复杂和 操作费用增加。
98.5%~ 99.5% >1500ppm 30%~40% 低
≥99.8% <300ppm 180%~200% 高
尾气中的 H2S在催化 剂作用下直 接氧化为元 素硫。
98.5%~ 99.5% >1500pp m 30%~40% 低
硫磺回收工艺简介
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。
硫磺回收工艺简介
2.国内外工艺技术状况及进展
硫磺回收工艺介绍
单塔加压汽提
是利用硫化氢的相对挥发度比氨高的特点,首先 将硫化氢从汽提塔的顶部汽提出去,塔顶的酸性气可送至 硫磺回收装置回收硫磺,液相中的氨和剩余的硫化氢在汽
提蒸汽的作用下,在汽提塔下部被驱除到气相,使净化水
质满足要求,并在塔中部形成较高的富氨气体,抽出富氨 气体,经降温降压冷凝精制成液氨。
●三种工艺的比较
4NH3+5O2→4NO + 6H2O
H2S+CO2→CO+S+ H2O
NH3→N2 + 3H2 CO + S→COS 2H2+O2→2H2O
由以上反应可知,要想尽可能的提高硫的转化率, 要做到以下几点:
(1)尽可能将生成的硫加以回收,降低硫蒸气分压以及 硫 雾的夹带损失。 (2)改善原料气的质量,提高酸性气中H2S浓度;强化 富溶 剂闪蒸,减少酸性气带烃量;在酸性气分液罐内 加装破沫网及聚结填料等措施均可减少酸性气带液,降低 酸性气的水分含量。
制硫工艺
1 概况 2 酸性水汽提 3
溶剂集中再生 4
克劳斯反应段
5
尾气处理装置
一、概况
★考虑硫磺回收装置对环境保护的重要性和检维修 的需要,同时也为适应原料气较宽的操作波动性, 硫磺回收装置按照“两头两尾”双系列建设。
★硫磺回收装置:设计规模 2x4 万吨/年,操作弹 性 60~130%。
★溶剂再生装置:设计规模 400 吨/时,操作弹性 60~120%。 ★酸水汽提装置:设计规模 120 吨/时,操作弹性 60~120%。
3.硫沉积
硫沉积是在冷凝和吸附两种作用下发生的。前者指反应器温度 低于硫露点时,过程气中的硫蒸汽冷凝在催化剂微孔结构中;后者指 硫蒸汽由于吸附作用和随之发生的毛细管冷凝作用而沉积在催化剂微 孔结构中。
硫磺回收工艺
硫磺回收工艺硫磺回收装置包括硫磺回收、尾气处理、尾气焚烧、液硫脱气和液硫成型五个部分,处理溶剂再生和酸性水汽提来的酸性气。
1、制硫部分自酸性水汽提及溶剂再生装置来的酸性气经酸性气分液罐分液后进入酸性气燃烧炉。
酸性气分液罐排出的酸性液,自流至酸性液压送罐,经酸性水泵送到装置外(酸性水汽提装置)处理。
在炉内,根据制硫反应需氧量,通过比值调节严格控制进炉空气量,使进炉酸性气中的H2S约有65%直接生成元素硫,过程气经制硫余热锅炉发生1.2MPa(g)蒸汽回收余热,再经一级冷凝器发生0.4MPa低压蒸汽,同时将过程气中的元素硫冷凝为液态并分出进入液硫池。
根据反应温度要求,一级冷凝器后的过程气与制硫燃烧炉后的高温气流通过高温掺合阀,按要求混合后进入一级转化器,在催化剂的作用下,过程气中的H2S和SO2进一步转化为元素硫,自一转出来的高温过程气进入过程气换热器,与自二冷出来的过程气换热后,再进入二级冷凝器,过程气经二级冷凝器发生0.4MPa蒸汽并使元素硫凝为液态,液硫捕集分离后进入液硫池;由二级冷凝器出来的过程气再经过程气换热器加热后进入二级转化器,使过程气中剩余的H2S和SO2进一步发生催化转化,二转出口过程气经三级冷凝器发生0.4MPa蒸汽并使元素硫凝为液态,液硫被捕集分离进入液硫池,尾气经尾气分液罐分液后进入尾气处理部分。
液硫池的液硫,经脱气处理,液硫中的有毒气体被分出,送至尾气焚烧炉焚烧。
脱气后的液硫用泵送至液硫成型或至液硫装车。
2、尾气处理部分以焦化干气作燃料,在还原炉的燃烧室内进行次化学当量燃烧,产生还原性气体(H2、CO),自制硫尾气分液罐出来的制硫尾气,与该还原气在混合室内混合,被加热到300℃左右进入加氢反应器,在加氢催化剂的作用下进行加氢水解反应,将SO2、S X、CS2、COS等还原为H2S。
从尾气加氢反应器出来的气流经蒸汽发生器发生0.4MPa蒸汽回收热量后进入尾气急冷塔,与急冷水直接接触降温。
硫磺回收工艺流程
硫磺回收工艺流程硫磺回收工艺流程主要是将含有硫磺的废气或废水进行处理,将其中的硫磺分离出来,以减少环境污染并实现资源的回收利用。
下面是一个具体的硫磺回收工艺流程的简要介绍。
首先,硫磺回收工艺的第一步是收集含有硫磺的废气或废水。
这些废气通常是工业生产过程中产生的尾气,而废水则是工厂或化工厂排放出来的废水。
这些废气或废水经过合适的收集系统进行收集,并送入下一步的处理过程。
第二步是对废气或废水进行预处理。
预处理的目的是去除废气或废水中的杂质和污染物,使其更适合后续的硫磺分离过程。
预处理可以采用各种方法,如过滤、沉淀、吸附等。
接下来的第三步是硫磺分离。
这一步通常采用蒸馏或溶剂萃取的方法。
在蒸馏过程中,废气或废水中的硫磺在高温下蒸发,然后通过冷凝,使其凝结回到液体状态。
而溶剂萃取则是用一种溶剂将硫磺从废气或废水中提取出来。
第四步是对硫磺进行精制处理。
在这一步中,硫磺经过过滤、洗涤等处理,去除其中的杂质,得到纯净的硫磺。
这些纯净的硫磺可以用于再生利用或者销售给其他行业。
最后一步是对废气或废水进行尾气处理。
在处理完硫磺后,剩下的废气或废水中可能还存在一些有害污染物,需要进行进一步的处理以符合环保标准。
尾气处理可以采用各种方法,如吸附、催化、洗涤等,以去除废气或废水中的有害物质,使其达到环保要求。
以上就是一个典型的硫磺回收工艺流程的简要介绍。
在实际应用中,硫磺回收工艺可以根据具体情况进行调整和优化,以提高回收效率和降低成本。
硫磺回收工艺的应用可以减少硫磺资源的浪费,减轻环境污染,同时也有经济效益和社会效益。
液相氧化催化硫磺回收技术
液相氧化催化硫磺回收技术1. 反应原理液相氧化催化硫磺回收技术是一种将硫化氢(H₂S)转化为单质硫的工艺技术。
其基本原理是在催化剂的作用下,利用空气或氧气将硫化氢氧化为单质硫和水。
该反应是一个放热反应,通常需要在一定的温度和压力下进行。
2. 催化剂选择催化剂在液相氧化催化硫磺回收技术中起着至关重要的作用。
常用的催化剂包括铁、钴、镍等金属盐类,以及以硅酸铝、分子筛等为载体的金属氧化物。
选择合适的催化剂可以提高反应速率,降低反应温度,提高硫磺回收率。
3. 反应温度控制反应温度是液相氧化催化硫磺回收技术的关键参数之一。
适宜的反应温度可以提高反应速率和硫磺回收率,但过高的温度可能导致催化剂失活或产生副反应。
因此,需要严格控制反应温度,通常在20-100℃之间。
4. 原料预处理为了提高硫磺回收率和产品质量,需要对原料进行预处理。
常见的预处理方法包括脱水和脱盐、除去重金属和杂质等。
预处理可以降低催化剂的毒性和副反应的发生率,提高反应效率和产品质量。
5. 产物分离与精制反应生成的硫磺和水需要进行分离和精制。
常用的分离方法包括过滤、离心分离和蒸馏等。
精制过程通常包括加热熔融、离心分离、干燥和成型等工序,以获得高纯度、高质量的硫磺产品。
6. 尾气处理液相氧化催化硫磺回收技术中产生的尾气需要进行处理,以防止对环境和人体造成危害。
常见的尾气处理方法包括燃烧、吸收、吸附和生物处理等。
处理后的尾气应符合国家和地方环境保护标准的要求。
7. 能耗与资源利用液相氧化催化硫磺回收技术的能耗较高,需要合理利用资源,降低能耗。
可以通过优化工艺参数、采用节能设备和技术、提高设备能效等措施来降低能耗和提高资源利用率。
8. 安全与环保液相氧化催化硫磺回收技术涉及易燃易爆、腐蚀性和有毒物质,需要采取安全措施,确保生产安全和员工健康。
同时,应加强环保意识,采用环保技术和设备,减少污染物排放,保护环境。
硫磺回收工艺简介教学文稿
硫磺回收工艺简介
(2)低温Claus工艺
低温Claus(亦称亚露点法)工艺是指在低于硫露点 的条件下尾气中的H2S和SO2继续进行Claus反应生成 元素硫。这类工艺一般是在常规Claus装置之后再配置 2-3个低温转化器,反应温度一般控制在130℃左右, 由于反应温度低,反应平衡向生成硫的方向移动,因 而可提高硫的转化率。生成的液硫会沉积在催化剂上, 故转化器需周期再生,切换使用。该工艺的特点为; 总硫回收率低(98.5%-99.5%);排放气净化度低 (>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。
硫磺回收工艺简介
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。
硫磺回收工艺简介
1997年至今国内引进的硫回收装置汇总
建厂地点 序 号 1 川东天然气净化厂
2 川西北天然气净化 厂
3 镇海炼化公司
4 大连西太平洋石化 公司
5 镇海炼化公司
6 茂名石化公司
7 广州石化总厂
8 安庆石化总厂
9 金陵石化公司
气源
油田气 油田气 炼厂气 炼厂气 炼厂气 炼厂气 炼厂气 炼厂气 炼厂气
硫磺回收工艺原理
硫磺回收工艺原理
嘿,朋友们!今天咱们来聊聊硫磺回收工艺原理。
想象一下,这就好像是一场奇妙的化学魔术表演。
简单来说,硫磺回收工艺就像是一个精细的分拣过程。
在这个过程中,含有硫的气体就像是一群混杂的“小伙伴”。
我们要做的呢,就是把硫这个“调皮的家伙”给找出来,让它乖乖地变成硫磺。
首先,这些含硫的气体会进入一个特别的“魔法盒子”,也就是反应装置。
在这里,通过一系列化学反应,硫开始慢慢聚集起来。
这就好比大家在一个混乱的房间里,慢慢找到自己的队伍一样。
然后呢,聚集起来的硫就像小水滴汇聚成大水珠一样,逐渐形成硫磺。
这时候,我们就可以把这些硫磺收集起来啦,就像是把珍贵的宝贝放进小盒子里。
这个工艺原理虽然听起来有点复杂,但其实就是这么一回事。
它的作用可大啦,既可以减少硫对环境的污染,又能把硫变废为宝。
就好像我们把垃圾变成了有用的东西,多棒呀!所以说,硫磺回收工艺原理虽然有点神秘,但真的很有趣也很重要哦!大家这下是不是对它有了更清楚的了解呢?。
硫磺回收工艺原理
还原反应原理
在硫磺回收工艺中,还原反应是将硫 化氢转化为单质硫的过程,通常采用 铁、钴、镍等金属作为催化剂。
还原反应需要在低温、高压条件下进 行,同时需要控制反应温度和压力, 以实现最佳的还原效果。
排放标准来确定。
尾气处理设备应具备高效、低 能耗、环保等特点,同时要能
适应各种工况条件。
06
硫磺回收的优化与改进
提高硫磺回收率的方法
优化反应条件
通过调整反应温度、压力、气体组成等参数,提 高硫磺的回收率。
采用高效催化剂
选用高活性、高选择性的催化剂,降低副反应的 发生,提高硫磺的回收率。
优化工艺流程
2
该设备通常包含催化剂床层、加热器和冷却器等 部分,催化剂是其中的核心组件。
3
选择性催化还原设备应具备高效、低能耗、长寿 命等特点,同时要能适应各种工况条件。
尾气处理设备
尾气处理设备用于对硫磺回收 工艺中产生的尾气进行处理,
以符合环保要求。
常见的尾气处理方法包括脱 硫、除尘、脱硝等,具体处 理工艺应根据尾气的成分和
05
硫磺回收的设备与材料
燃烧炉设备
01
燃烧炉是硫磺回收工艺中的重要设备,用于将含硫气体中的硫 元素燃烧成硫磺。
02
燃烧炉通常采用高温燃烧技术,温度可达到1200℃左右,确保
含硫气体充分燃烧。
燃烧炉的设计应具备高效、稳定、安全等特点,同时要易于操
03
作和维护。
选择性催化还原设备
1
选择性催化还原设备是硫磺回收工艺中的关键设 备,用于在催化剂的作用下将含硫气体中的硫元 素还原成硫磺。
硫磺回收工艺简介
硫磺回收工艺简介一、国内外硫回收技术的现状含H2S酸性气体的处理,工业生产中多采用固定床催化氧化(主要为克劳斯硫回收工艺及各种改进工艺)工艺和液相直接氧[wiki]化工[/wiki]艺,近年来生物脱硫及硫回收工艺也逐步进入工业化行列。
(1) 液相直接氧化工艺有代表性的液相直接氧化工艺有:ADA法和改良ADA法脱硫、拷胶法脱硫、氨水液相催化法脱等。
液相直接氧化工艺适用于硫的“粗脱”,如果要求高的硫回收率和达到排放标准的尾气,宜采用固定床催化氧化工艺或生物法硫回收工艺。
(2) 固定床催化氧化工艺硫回收率较高的Claus工艺是固定床催化氧化硫回收工艺的代表。
Claus硫回收装置一般都配有相应的尾气处理单元,这些先进的尾气处理单元或与硫回收装置组合为一个整体装置,或单独成为一个后续装置。
Claus硫回收工艺及尾气处理方式种类繁多,但基本是在Claus硫回收技术基础上发展起来的,主要有:SCOT工艺、SuperClaus工艺、Clinsulf工艺、Sulfreen工艺、MCRC工艺等。
a. 常规Claus工艺常规Claus工艺是目前炼厂气、天然气加工副产酸性气体及其它含H2S气体回收硫的主要方法。
其特点是:流程简单、[wiki]设备[/wiki]少、占地少、投资省、回收硫磺纯度高。
但是由于受化学平衡的限制,两级催化转化的常规Claus工艺硫回收率为90-95%,三级转化也只能达到95-98%,随着人们环保意识的日益增强和环保标准的提高,常规Claus工艺的尾气中硫化物的排放量已不能满足现行环保标准的要求,降低硫化物排放量和提高硫回收率已迫在眉睫。
b. SCOT工艺SCOT工艺是Shell公司开发的尾气处理工艺,由于其净化尾气H2S<455.4mg/m3,总硫回收率可达99.8%以上。
所以是目前世界上装置建设较多、发展速度较快、将规模和[wiki]环境[/wiki]效益与投资效果结合的较好的一种硫回收工艺。
硫磺回收工艺介绍
硫磺回收工艺介绍硫磺是一种重要的化学物质,广泛应用于化工、冶金、农业等行业。
然而,随着社会的快速发展,硫磺资源正逐渐枯竭,因此,硫磺回收工艺成为了当今社会亟待解决的问题之一、本文将介绍几种常见的硫磺回收工艺。
第一种工艺是烟气脱硫法。
该工艺主要应用于燃煤等含硫燃料的烟气处理过程中。
通过在烟气中喷射脱硫剂,使脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生反应,生成可回收的硫磺。
同时,在反应过程中,还可以发生一系列的化学反应,如氧化、还原等。
这种方法具有投资成本低、操作简便等优点,但同时也存在脱硫剂的选择、后处理等问题。
第二种工艺是湿法脱硫工艺。
该工艺主要应用于燃气、工业废气等含硫废气的处理过程中。
该工艺的基本原理是将含硫废气与喷射脱硫剂进行接触反应,使硫磺转化为可回收的硫磺。
该工艺具有高效脱硫、回收利用率高等优点,但同时也存在设备占地面积大、维护成本高等问题。
第三种工艺是硫磺分馏回收工艺。
该工艺主要应用于硫磺精炼和混合硫炼制工艺中。
其基本原理是将含硫的原料加热蒸馏,使硫磺转化为气体,进而冷凝析出可回收利用的硫磺。
该工艺具有回收率高、工艺流程简单等优点,但同时也存在能耗高、设备投资大等问题。
第四种工艺是生物法回收硫磺。
该工艺主要应用于含硫废水和废液的处理过程中。
通过引入硫氧化细菌、硫还原细菌等微生物群体,使废水中的硫化物转化为硫酸盐,再通过酸碱反应生成硫磺。
该工艺具有资源利用率高、环保无污染等优点,但同时也存在微生物群体培养、工艺控制等问题。
综上所述,硫磺回收工艺具有多种方法和途径,每一种工艺都有其适用的场景和优缺点。
在实际应用中,需要根据具体情况选择相应的工艺,以实现硫磺资源的高效回收利用。
同时,随着技术的不断发展,相信会有更多更先进的硫磺回收工艺出现,为我国硫磺资源的保护和利用做出更大的贡献。
硫磺回收工艺介绍
硫磺回收工艺介绍硫磺是一种常见的化工原料和中间体,在许多行业中广泛应用。
然而,硫磺的生产和使用都会产生大量的硫磺废水和废气,对环境造成严重污染。
为了解决这个问题,硫磺回收工艺应运而生。
下面将介绍一种常用的硫磺回收工艺,氧气浮选法。
氧气浮选法是一种使用气体来回收并净化硫磺废水和废气的方法。
该工艺主要包括氧气喷吹、气浮池、沉淀池和过滤池等设备。
首先,在氧气喷吹阶段,通过将高纯度的氧气喷入硫磺废水中,提供足够的氧气以增强氧化反应的速率。
同时,氧气还可以将硫磺中含有的杂质气体(如硫化氢)气化,使其更容易分离和去除。
接下来,处理过氧化反应后的硫磺废水会进入气浮池。
在气浮池中,通过向废水中注入大量的微细气泡,使气泡与废水中的硫颗粒发生作用,形成气泡-颗粒复合物。
这些复合物会浮在废水表面,形成气雾层。
然后,气雾层上的硫磺颗粒会随着污泥回流到底部,形成反向运动。
最后,这些反向运动的硫磺颗粒会经过沉淀池和过滤池的过滤和沉淀步骤,从而去除废水中的污染物。
在该氧气浮选工艺中,主要依靠气泡的浮力和与颗粒的附着作用来实现硫磺颗粒的分离和回收。
与传统的化学沉淀和机械过滤工艺相比,气浮法具有处理效率高、占地面积小、操作简单等优点。
此外,氧气浮选法还可以进行硫磺废气的回收。
废气中的硫化氢等硫磺化合物通过氧气的气化作用转化为二氧化硫,并随着气泡一起升至空气中,形成硫磺雾。
然后,利用过滤和凝结技术将硫磺雾捕集和液化,最终得到高纯度的硫磺产品。
综上所述,氧气浮选法是一种高效、经济的硫磺废水和废气回收工艺。
通过该工艺,可以实现对硫磺废水和废气的净化和回收利用,同时减少对环境的污染。
在未来的发展中,我们有望进一步完善和优化该工艺,以更好地满足环境保护的需求。
硫磺回收工艺原理
(四)硫循环法
当进料气中H2S含量在5%-10%甚至更低时可考虑采 用此法。它是将一部分液硫产品返回反应炉内,在另 一个专门的燃烧器中使其燃烧生成SO2,并使过程气 中H2S与SO2摩尔比为2。除此之外,流程中其它部 分均与分流法相似。
(2-6)
H2S裂解反应: H2S == H2 + S2 有机硫生成反应相当复杂,文献中提出了多种COS及
CS2的生成反应,从热力学的角度看,下述两个反应
是最有利的反应:
CH4 + 4S1 ==CS2 + 2 H2S CH4 + SO2 ==COS + H2O + H2
(2-7) (2-8)
❖ 但很难说式(2-7)及式(2-8)就是燃烧炉内生 成CS2及COS的主导反应。
一、克劳斯反应
1883年英国化学家开发了H2S氧化制硫的方
法,即:
H2S+O2 ==SN+H2O+205KJ/mol
(2-1)
上式习称克劳斯反应,这一经典的反应由于强的放
热而很难维持合适的反应温度,只能借助于限制处 理量来获得80%~90%的转化率。
1938年,德国法本公司将原型克劳斯工艺改革 为两段反应:热反应段及催化反应段。这一重 大改进使之获得广泛应用,并在国外文献中被 称为改良克劳斯工艺。 在热反应段即燃烧炉内1/3的H2S氧化成SO2, 有如下主反应: H2S+O2 ==SO2+H2O + 518.9 KJ/mol (2-2) H2S+SO2 ==S2+H2O – 42.1KJ/mol (2-3)
硫磺回收工艺应注意什么
硫磺回收过程中应注意的问题1.过程描述以酸性气为原料,经气液分离后与空气同入燃烧炉内燃至12000C左右,燃烧后的混合气体(包括硫蒸气、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳等)经废热锅炉冷却至350—4000C,再进一步冷凝,冷却到160—1800C并用捕集器将液硫收集下来。
来自捕集器顶部的混合气体经过两级转化,在催化剂(天然铝矾土或人造氧化铝)的作用下,硫化氢与二氧化硫反应生成气态硫和水,气态硫再经冷却至150—1700C,成为雾状硫,最后再用捕集器将其捕集、冷却成型后为硫磺产品。
二次转化后的气体仍含有少量硫化氢和二氧化硫,经焚烧炉燃烧后,从烟囱排入大气。
2.危险零件2.1酸性气体输送管道管线输送的介质是硫化氢,剧毒且腐蚀性大,容易造成管道腐蚀、变薄和穿孔泄漏,污染环境使人中毒,甚至死亡。
2.2 余热锅炉水位余热锅炉是电厂的重要压力容器,炉内温度高达12000C以上,水进入汽包就产生蒸汽,若进水量不足或中断,汽包干锅便有爆炸的危险。
2.3排放液硫液硫温度在1200C以上,放电时温度下降缓慢,容易造成灼伤事故。
2.4硫化铁的管理维护期间从设备或管道中清洗的硫化铁与空气接触,容易自燃着火,产生爆炸事故。
3.注意事项3.1酸性气体管道和辅助设备的厚度应定期测试,及时更换经腐蚀后严重减薄的部位,加强对管线的低点排凝。
3.2操作员应熟悉余热锅炉的特性,正确判断和控制好水位,若干锅时应按紧急停工处理,待出口温度降至常温后,才能慢慢加入软化水。
严禁干锅时立即加水。
3.3排放液硫的储罐应有明显标志和安全设施。
防止无关人员进入时造成灼伤。
3.4加强可燃气体报警的管理和维护,定期进行校验,保证灵敏准确。
3.5维护期间清除的硫化铁应用水浸泡,运到指定地点掩埋。
3.6装置的介质易燃易爆,应防止静电和雷击。
整个装置的静电接地应每年冬季进行、防雷设施进行1次校验,发现问题及时处理,保证完好率达100%。
3.7装置存在火灾、爆炸和中毒死亡的危险性,因此,消防设施、劳保用品齐全、使用方便。
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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)第一章总论1.1项目背景自从本世纪30年代改良克劳斯法实现工业化以后,以含H2S酸性气为原料的回收硫生产得到了迅速发展,特别是50年代以来开采和加工了大量的含硫原油和天然气,工业上普遍采用克劳斯过程回收元素硫。
经近半个世纪的演变,克劳斯法在催化剂研制、自控仪表应用、材质和防腐技术改善等方面取得了很大的进展,但在工艺技术方面,基本设计变化不大,普遍采用的仍然是直流式或分流式工艺。
由于受反应温度下化学反应平衡的限制,即使在设备和操作条件良好的情况下,使用活性好的催化剂和三级转化工艺,克劳斯法硫的回收率最高也只能达到97%左右,其余的H2S、气态硫和硫化物即相当于装置处理量的3%~4%的硫,最后都以SO的形式排入大气,严重地污染了环境。
2随着社会经济的不断发展,世界可供原油正在重质化,高含硫、高含金属原油所占份额也越来越大,迫使炼油厂商不断地开发新的技术,对重质原油进行深度加工。
然而原油的深度加工和生产低硫油品必然会使炼油厂副产大量H2S气体。
传统上含H2S的酸性气都采用克劳斯法回收硫磺,随着各国对环境保护日益重视,制定了更加严格的环保法规,迫使炼油工作者不断改进工艺,提高装置效能,降低尾气排硫量。
因此硫回收技术发展很快,近十几年来出现了许多新工艺、新技术,使硫回收技术提高到一个新水平。
1.2硫磺性质及用途硫的物理性质1bar下沸点444.6℃熔点(纯S)120℃比重 2.06燃点232℃闪点207℃溶解性单质硫不溶于H2O,微溶于C2H6O、C4H10O,溶于CS2。
形状黄色晶体,有一种特殊气味。
化学性质化学性质活泼能和大多数元素发生化学反应,生成相应的硫化物。
用途主要用于制造生产各种染料,多功能药剂,火柴,炸药,橡胶产品等。
危险性其硫蒸汽和硫燃烧生成的SO2对人的身体有毒并造成伤害。
第二章工艺技术选择硫磺回收装置由四部分组成,它们分别是 Claus 硫磺回收部分、尾气回收处理部分、尾气脱氢燃烧部分、液硫脱气部分等四部分组成。
2.1克劳斯工艺2.1.1MCRC工艺MCRC亚露点硫横回收工艺是由加拿大矿物和化学资源公司提出的一种把硫磺回收装置和尾气处理装置结合成一体的新技术,它将克劳斯反应扩展至硫露点以下、凝固点以上的低温(130-150℃)条件下,使克劳斯反应进行的更完全,在1976年实现工业化。
MCRC的工艺特点是:1、前半段与常规克劳斯回收工艺流程相同,后半段为两级交替处于吸附状态的MCRC催化反应段。
过程气切换阀自动程序控制,切换灵敏,操作过程平稳可靠;2、再生热源为上游克劳斯反应段经分硫和再热后的过程气本身,无需单独的再生系统和补充再生能量;3、过程气的再热方式为高温惨合和通过气气换热器再热,流程简单,占地面积小,操作和维修简便,4、由于应用了低温克劳斯技术,最后一级转化器中过程气是在硫蒸汽露点温度下反应,使实际转化率能够接近理论值。
MCRC过程最大特点之一是采取在线再生方式。
故具有占地少、能耗低、投资省、收率高、操作方便等优点,将常规克劳斯装置与尾气处理装置结合为一体,得到广泛的应用。
2.1.2CPS硫横回收工艺CPS硫横回收工艺是酸性气田天然气净化处理的关键配套技术,属于克劳斯延伸类硫横回收工艺,该工艺根据硫化氢与氧气反应生成单质硫和水的化学反应为可逆、放热反应的机理,在流程上创新性地增加了再生态切换前的预冷工艺,降低催化剂反应温度;创新性地増加了再生前的冷凝去硫工艺,降低单质硫分压值;创新性地回收焚烧炉排放烟气余热用于催化剂再热工艺,确保再生温度稳定,同时对废热进行充分回收利用等。
与国际同类硫磺回收工艺相等污染物排放少、适应性强的优比,具有投资省、硫横收率高、能耗低、SO2点。
CPS工艺由一床克劳斯反应段和三个后续的低温克劳斯反应段组成,主要特点有:1、装置应用低温克劳斯技术。
先对催化剂再生后的反应器进行预冷,待再生态的反应器过渡到低温吸附态时,下一个反应器才切换至再生状态,全过程中始终有两个反应器处于低温吸附状态,有效避免了同类工艺不经预冷就切换,从而导致切换期间硫磺回收率降低和SO2峰值排放的问题,确保了装置高的硫磺回收率。
2、装置先将热段冷凝器出来的过程气与余热锅炉出来的小部分650℃过程气经高温惨和阀混合至273°C,进入克劳斯反应器,气流中的H2S和SO2在催化剂床层上反应生成元素硫。
出克劳斯反应器的过程气温度升至344℃左右,经克劳斯硫磺冷凝器冷却至127°C,分离出其中绝大部分硫蒸汽后,再利用气/气换热器加热至再生需要的温度后进入再生反应器。
进入再生反应器中的硫蒸汽含量低,不仅有利于Claus反应向生成元素硫的方向进行,最大限度地提高硫回收率,而且解决了过程气也S/SO2比值在线分析仪的堵塞问题。
可确保在线分析仪长期可靠运行。
3、过程气切换采用特制夹套三通阀自动程序控制,切换灵敏,切换时间短,操作过程平稳可靠。
2.1.3超级克劳斯工艺超级克劳斯工艺特点是在前面的两级或三级反应器为常规克劳斯,但在富硫化氢的条件下(H2S/SO2>2)运行,以保证进入选择性氧化反应器的过程气H2S/SO2比略大于10。
配入适当高于化学当量的空气使硫化氨在催化剂上选择性氧化为硫。
较高的H2S/SO2比可得到较高的硫收率,但是过高的H2S/SO2比值必然使二段出口的硫化氢浓度升高,同时氧化选择性氧化段进料硫化氢浓度高将使催化剂床层产生大的温升,这是需要严格控制的,所以通常控制二段出口H2S/SO2比值在10左右,H2S浓度低于1.5%。
超级克劳斯工艺的关键步骤是选择氧化段,所选用的选择性催化剂只是将硫化氨氧化为元素硫,即使氧化过剩也不会产生S〇2和S〇3,也不催化H2S与S〇2的反应。
装置的工艺特点:1.非精确H2S/SO2的2:1控制。
超级克劳斯工艺通过调节风气比使进入超级克劳斯反应器中的H2S浓度适当,在克劳斯段采用H2S过量操作,使离开末级克劳斯反应器的尾气中含有0.2%-1.5%的H2S。
2、灵活简便的操作性。
超级克劳斯工艺克劳斯段采用过量的硫化氢操作,尾气硫化氨浓度允许在化0.2%-1.5%范围波动。
在超级克劳斯段采用前馈控制,进入超级克劳斯反应器前测定硫化氯的含量,计算出所需空气,在配加0.1%-1.0%的过量空气,从而使得超级克劳斯工艺操作具有很大的灵活性、简便性。
3、高效的超级克劳斯催化剂。
超级克劳斯催化剂能够将85%以上的硫化氢转化为硫。
并且,催化剂对过量的氧气和高浓度的水不敏感,不发生克劳斯反应和CO/H2的氧化反应,不生成COS及CS2。
这种选择性强的催化剂使得高硫回收率成为可能。
4、硫回收率高。
超级克劳斯工艺中克劳斯段H2S过量会抑制S〇2的浓度,通常低于0.1%;同时,在超级克劳斯段硫化氨的转化率超过90%,加上装置易于控制,其总硫收率超过99.2%。
2.1.3.1富氨酸性气燃烧技术制约反应炉和烧氨发生反应的因素为 3T,即 : 停留时间、温度和混合程度。
在酸性气燃烧炉火焰温度保持在 1300 摄氏度左右、保持时间 1.5秒以上,且使用高温稳定火嘴可使得残留氨浓度小于 50ppm。
同时,国外多套装置的运行证明,过程气残留氨浓度小于 150ppm 的情况下,对系统没有任何影响。
但要使氨气充分反应,在富氨酸性气回收硫磺过程中不堵塞,游离 NH3 必须达到 50ppm 一下的标准即可。
富氨酸性气回收硫磺的燃烧炉有两种是市场上应用最为广泛的,它们是:I:单火嘴/双区燃烧炉。
单火嘴/双区燃烧是通过控制二区旁路再生酸性进气量大小来实现对炉温度的控制,使进入火嘴的含氨和可再生的酸性气在高温条件下完成燃烧。
II:单火嘴/单区燃烧炉。
这一方案是在涡流型燃烧器中燃烧含氨和可再生的混合酸性气体,通过风箱(烧嘴外壳)的叶片产生旋流,使含氨和可再生的混合酸性气体充分混合,这样就能保证即使缺氧只要有高温的火焰(大于 1250℃),氨气就能被完全燃烧,因此,该方案可以作为 25%(v)以下的氨气处理,且投资少,设备简单,流程简短。
2.1.3.2过程气再热方式过程气再热方式主要包括中压蒸汽加热、电加热、气-气换热构成的间接方法、热气旁通的直接加热法、进气再热炉和焚烧气再热炉构成的再热炉加热法。
间接方法包括气换热和高温蒸汽预热,气换热也可以实现预热,但操作弹性小,不适合工厂加工原油多变的情况。
利用中压蒸汽加热法操作简单、弹性大、但投资偏大,对大中型硫磺回收装置则是合适的。
针对联合装置内有大量需求低压蒸汽的酸性水汽提及溶剂再生用户,正常操作时酸性气一、二、三级冷凝器产生低压蒸汽经济性最好。
再热炉加热无论是采用酸性气还是采用烃类作燃料,对操作控制要求都十分严格,若燃料气的组成波动较大,须增加燃料气密度仪,操作控制更为复杂,否则会因床层积碳而引起催化剂失活,增加系统压降,甚至出现黑硫磺。
热气旁通法(高温掺合)虽然与间接加热方式比较,Claus 段总硫回收率降低0.3%~0.5%。
比较适用于中小型硫磺回收装置过程气的加热。