硫磺回收装置工艺流程17页PPT
第十四章硫磺回收装置
第⼗四章硫磺回收装置第⼗四章硫磺回收装置第⼀节装置概况及特点⼀、装置概况硫磺回收装置是环保装置，它是洛阳分公司500万吨/年炼油⼯程主体⽣产装置之⼀。
该装置主要处理液态烃、⼲⽓脱硫酸性⽓及含硫污⽔汽提酸性⽓等，其产品是国标优等品⼯业硫磺。
⼆、装置组成及规模硫磺回收（Ⅰ）设计⽣产能⼒为3000t/a，1987年8⽉开⼯，2001年4⽉扩能改造⾄1.0×104t/a；硫磺回收（Ⅱ）设计⽣产能⼒为5650t/a，1997年9⽉开⼯，2000年3⽉扩能⾄1.0×104t/a。
三、⼯艺流程特点两套硫磺回收装置均采⽤常规克劳斯⼯艺，采⽤部分燃烧法，即将全部酸性⽓引⼊酸性⽓燃烧炉，按烃类完全燃烧和1/3硫化氢完全燃烧⽣成⼆氧化硫进⾏配风。
过程⽓采⽤⾼温外掺合、⼆级转化、三级冷凝、三级捕集，最终硫回收率达到93%以上。
尾⽓中硫化物及硫经尾⽓焚烧炉焚烧，70m烟囱排放。
第⼆节⼯艺原理及流程说明⼀、⼯艺原理常⽤制硫⽅法中根据酸性⽓浓度不同，分别采⽤直接氧化法、分流法和部分燃烧法。
本装置采⽤的是部分燃烧法，即将全部酸性⽓引⼊燃烧炉，按烃类完全燃烧和1/3硫化氢完全燃烧⽣成⼆氧化硫进⾏配风。
对于硫化氢来说，反应结果炉内约有65%的硫化氢转化为硫，余下35%的硫化氢中有1/3燃烧⽣成⼆氧化硫，2/3保持不变。
炉内反应剩余的硫化氢、⼆氧化硫在转化器内催化剂作⽤下发⽣反应，进⼀步⽣成硫，其主要反应如下：主要反应：燃烧炉内：H2S+3/2O2=H2O+SO2+Q 2H2S+ SO2= 2H2O+3/2S2+QH2S+CO2=COS+ H2O+Q 2H2S+CO2=CS2+2 H2O+Q反应器内：2H2S+SO2=H2O+3/nSOn+Q COS+ H2O = H2S+CO2-QCS2+ 2H2O=2H2S+CO2-Q为获得最⼤转化率，必须严格控制转化后过程⽓中硫化氢与⼆氧化硫的摩尔⽐为2：1。
⼆、⼯艺流程说明来⾃液态烃、⼲⽓脱硫装置酸性⽓及含硫污⽔汽提酸性⽓，压⼒0.05Mpa（表），温度40℃左右，硫化氢浓度30～90%（V），烃含量⼩于4%（V），在酸性⽓分液罐V101分液后进⾏⼊酸性⽓焚烧炉F101，所需空⽓由风机C101供给。
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5. 2H2S + CO2 ==== 2H2O + CS2
6. 2NH3 + SO2 → N2 + 2H2O + H2S
7. 2NH3 → N2 + 3H2
8. 由反响式可知，制硫炉内反响需氧量是酸性气中的NH3和 烃类组分被完全燃烧所需氧量和1/3H2S燃烧所需氧量之 和，即保持炉气中H2S/ SO2为2，那么H2S与SO2正好完 全反响生成硫，硫回收装置才能获得最大的硫回收率，且 炉温越高，硫化氢的平衡转化率越高。
四．液流脱气工艺
五．硫回收局部的冷凝冷却器产出的液 态硫磺进入液硫脱气池，为了防止液 硫中溶解的少量硫化氢在成型包装过 程中对环境造成的污染，并损害操作 人员的安康，需要对液硫进展脱气处 理。液硫脱气的主要方法有鼓泡脱气 法和循环脱气法。本装置采用的是循 环脱气法。
五．尾气燃烧工艺
六．由H2S的毒性远比SO2大且有恶臭 ，因此硫磺回收装置尾气均应通过燃 烧将净化尾气中微量的H2S和其它硫 化物氧化为SO2后排放，尾气燃烧有 热燃烧和催化燃烧。本设计尾气为经 过复原吸收处理、净化后的尾气，因 此采用热燃烧，燃烧后的烟气经回收
三．针对尾气中的有机硫成分复原吸收 率较高，可使硫磺回收率达99.8%以 上，进而保证SO2的排放浓度在国家 规定最高排放浓度960mg/Nm3以下。
四．采用装置自身热源作为加氢反响器 热源替代了传统的在线炉工艺使该工 艺在占地、投资、运行费用等方面均 低于同类国外技术。
三．溶剂再生工艺
• 本装置采用常规汽提再生工艺，这也是世界上普遍采用的 工艺技术方法。该工艺采用低压蒸汽作为再生塔底重沸器 热源，使用复合型MDEA脱硫溶剂，其技术成熟、投资少 、能耗低、操作简单。
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三、装置简介：
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。
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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。
四氯化碳和苯 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、催化剂：
项目 特性
外观形状 化学组成 堆密度 比表面积 抗压强度
磨耗 装填位置 装填量
LS-971 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
Φ4—6mm红褐色球形 AL2O3＞80%、活性组
≤0.3 第二反应器 （AL2O3）10.3m3
五、工艺原理及流程简述：
1、硫磺装置工艺原理： Claus工艺的实质是部分氧化还原反应，其化
学反应式为： （1）2H2S+3O2=2H2S+2SO2+Q （2）2H2S+SO2=3/x Sx+2H2O+Q （1）与（2）又可写为： （3）2H2S+O2=2/x Sx+2H2O+Q
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又根据预热、补充燃料气等措施不同，派生出各种不同
的变型工艺方法，其适用范围见表3-1。
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表3-1 各种克劳斯工艺流程安排
酸气H2S浓度，%
工艺流程安 酸气H2S
排
浓度，%
工艺流程安排
50～100 30～50
直流法
预热酸气及 空气的直流 法，或非常 规分流法
10～15 5～10
预热酸气及空气的分流 法
为国内外所关注，但迄今尚未有工业应用报道；也有人从
酸气含有H2S及CO2二者的条件出发，考虑既生产硫磺、
又生产CO+H2合成气等等。迄今为止，酸气处理的主体
工艺仍是以空气为氧源、将H2S转化为硫磺的克劳斯工艺，
酸气处理的主要产品是硫磺。
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❖ 二、 硫磺的性质
❖ 硫磺在常温下为黄色固体，结晶形硫磺系斜方晶 硫，又称正交晶硫或α硫；升温至95.6℃时则转变 为单斜晶硫，又称β硫；二者均是8原子环，但排 列形式和间距不同。无定形硫主要是弹性硫，它 是液硫注入冷水中形成的。不溶硫指不溶于二硫 化碳的硫磺，亦称聚合硫、白硫或ω硫，主要用 作橡胶制品的硫化剂。
可行，那就建设硫磺回收装置；如果在经济
上不可行，就把脱除的酸气燃烧后放空。但
是随着世界各国对环境保护的要求日益严格，
当前把煤气中脱除下来的H2S转化成硫磺， 不只是从经济上考虑，更重要的是出于环境
保护的需要。
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脱硫溶液再生所析出的含H2S酸气，大多进入克劳斯装置 回收硫磺。在酸气H2S浓度较低且硫量不大的情况下，也 可采用直接转化法在液相中将H2S氧化为元素硫。除此之 外，还可利用其生产一些硫的化工产品；将H2S转化为元 素硫及氢气具有更高的技术经济价值，因此其研究开发颇
硫磺回收装置课件
硫磺合用码垛系统。
1. 北海硫磺回收装置的概述
1.2 酸水汽提部分 酸水汽提部分处理来自全厂各装置排放的混合酸性水， 产品为净化水和酸性气，净化水送上游装置回用，酸性气体 送入硫磺回收部分。设计规模为110吨/小时，单系列，年开 工时数8400小时，设计负荷60%-120%。酸水汽提的主要设 备有原料水罐、主汽提塔、重沸器、原料水－净化水换热器 、空冷器、离心泵、原料水砂砾过滤系统、脱臭系统等设备
2. 硫磺回收装置的主要技术方案
2.2 硫磺回收工艺技术特点 2.2.2 酸水汽提的工艺技术特点
a）酸性水汽提采用常压汽提工艺，该工艺应用广泛，技术成熟可靠，与
加压汽提工艺相比，具有流程简单、能耗低、投资省、占地少等特点。
b）设置原料酸性水除油设施，改善主汽提塔的操作，降低塔顶酸性气的 烃含量。
c）设置尾气脱臭设施，减少有害气体的排放，改善操作环境。
2. 硫磺回收装置的主要技术方案
2.2 硫磺回收工艺技术特点 2.2.1 硫磺回收的主要工艺技术特点
k）根据装置需要，溶剂再生部分设置溶剂回收、配置、补充及贮存系统。 l）为回收再生部分产生的蒸汽凝结水，系统设置了凝结水回收系统，回收的凝结水送至系 统管网。 m）装置自产的中压蒸汽经蒸汽过热器过热后，并入工厂中压蒸汽管网。 n）尾气焚烧部分采用热焚烧工艺，在尾气焚烧炉内补充燃料气达到适宜的反应温度，将尾 气及装置产生的废气中残留的硫化物进一步氧化成SO2后排放大气以满足环保要求。 o）尾气采用热焚烧后经100米高烟囱排放，烟气中SO2排放量为12.608kg/h、SO2浓度为 660mg/m3（标），满足国家大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）的要求。 p）设置H2S/SO2比值在线分析仪，连续分析尾气的组成，在线控制进酸性气燃烧炉空气量 ，尽量保证过程气中H2S/SO2为2/1，提高总硫转化率。 q）装置内冷却设施尽量采用空冷+水冷，以减少循环水用量。 r）除关键仪表（H2S/SO2比值在线分析仪、火焰检测器、高温红外线测温仪、SIS等）引 进外，其他均采用国内设备。
Claus硫回收工艺.ppt
废热锅炉（E－45001）直接与燃烧炉相连，将燃烧后的过程气冷 却到约240℃，此时有近65％的总硫被转换，大约35％的H2S已转 化为SO2，其他转化为气相态的单质硫，通过废热锅炉降温可冷 凝出部分硫蒸汽，回收的热量用来产生0.8MPa的饱和低压蒸汽。 为控制进入克劳斯反应器的温度，部分过程气可以从废热锅炉直 接引出，通过中心管到三通控制阀（J－45001），保证废热锅炉 的出口温度符合要求。
三、三合一工艺流程：
硫回收
硫磺产品
CO2 H2S
原料气
CO 变换
C3-(乙烯、丙稀) C4+(LPG、汽油)
产品精馏
压缩
低温甲醇洗
压缩
甲醇/二甲醚
气体分离
MTP 反 应
器
甲醇合成
H2
三塔精馏
化学反应原理
⑴水煤气变换 CO+H2O→CO2+H2 +9.8 kCal/mol ⑵甲醇合成 2CO+4H2→2CH3OH +43.4kCal/mol ⑶甲醇脱水 2CH3OH→CH3OCH3+H2O +5.6 kCal/mol ⑷MTP 反应 nCH3OH→(CH2)n +nH2O +Q
利用鲁奇专有的特殊设计燃烧器，氧气和酸气一起在极高温度的火焰芯部燃 烧，同时在火焰周围引入空气使其余酸气燃烧。当接近热力学平衡时，高温 火焰芯部的H2S裂解为氢和硫，CO2被还原为CO。
燃烧温度在1100℃－1500℃，通过控制反应温度和气体在炉内的停留时间 （燃烧炉尺寸）使反应接近热平衡。炉壁温度应高于SO3的露点温度，以免 生成硫酸腐蚀耐火砖。
H2S总量1/3所需要的空气量，生成H2S/SO2为2－2.4的混合气体，然后 全部通过装有催化剂的反应器将H2S转化为单质硫。此法适用于H2S浓度 高（50％）的酸性气体。 2）分硫法：将1/3的酸性气体通过燃烧炉，加入空气将H2S完全燃烧为 SO2，而后与其余2/3的酸性气体混合进入反应器。此法适用于HS浓度为 20％左右的酸性气体。 3）燃硫法：将酸性气体经过加热炉先预热，用燃烧炉产品硫燃烧生成 的SO2混合进入反应器，此法适用于H2S浓度低于15％的酸性气体。
硫磺回收装置工艺流程
3.2 Ⅳ套硫磺回收装置3.2.1 克劳斯硫磺回收部分从装置外来的酸性气与斯科特回收的酸性气混合，为了防止铵盐结晶，混合后的酸性气预热至一定温度，然后进入酸性气脱液罐V-101脱液，再进入反应炉M-101燃烧。
从脱液罐V-101来的酸性水进入酸性水压送罐V-102，用氮气压送出装置。
从空气鼓风机K-101来的空气经预热器预热后进入反应炉M-101，反应炉供给充足的空气，使酸性气中的烃和氨完全燃烧，同时使酸性气中三分之一H 2S 燃烧成SO 2。
为了使氨燃烧得更完全，必须使反应炉温度控制在1100℃以上，为此对入反应炉空气进行预热。
反应炉的配风量是通过测量酸性气流量经计算得到的，大部分配风量是通过主空气调节阀来实现，大约负荷的7.5%空气流量是由次空气调节阀来控制，其设定值由安装在尾气管线上的H 2S/SO 2在线分析仪给定，确保了反应炉空气与酸性气的最佳配比，从而提高装置硫转化率。
燃烧后的过程气经废热锅炉E-101取走热量产生高压蒸汽，然后进入第一硫冷凝器E-102冷却后，硫蒸汽被冷凝下来并与过程气分离，低温过程气进入第一在线炉M-102，燃料气略低于化学计量燃烧产生高温气体，并与过程气混合，通过控制燃料气和空气流量使过程气获得最温度。
从在线炉M-102来的过程气进入第一克劳斯反应器R-101，过程气中的H 2S 和SO 2在催化剂作用发生反应生成硫，直到平衡完成，同时也使部分COS 和CS 2发生水解反应，反应后的气体进入第二硫冷凝器E-103进行冷却并分离出液硫。
过程气再进入第二在线炉M-103加热，然后入第二克劳斯反应器R-102反应和第三硫冷凝器E-104冷却，进一步回收硫磺。
从第一、二、三硫冷凝器得到的液硫，经硫封罐V-105A/B/C 进入液硫池T-102，从第三硫冷凝器E-104出来的尾气进入斯科特部分进一步处理。
3.2.2 尾气焚烧部分焚烧炉M-105焚烧吸收塔C-102净化后尾气、克劳斯尾气、液硫池废气以及斯科特开工排放气中的H 2S 组分。
硫磺回收装置工艺流程
原料配比控制
根据原料气成分和反应 要求，调整原料气和空
气的配比。
操作流程
原料气引入
将原料气引入硫磺回收装置， 经过预处理后进入反应器。
产品分离
反应后生成的硫磺和水通过分 离器进行分离，得到纯净的硫 磺产品。
开工准备
检查硫磺回收装置的各项设备 和管道是否正常，确保开工条 件满足。
反应过程
硫磺回收装置工艺流程
contents
目录
• 硫磺回收装置概述 • 硫磺回收装置工艺流程 • 硫磺回收装置主要设备 • 硫磺回收装置操作与控制 • 硫磺回收装置安全与环保
硫磺回收装置概述
01
硫磺回收的意义
硫磺是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、医药、染料等领域。回收硫磺可 以减少对自然资源的开采，降低环境污染，同时也可以为企业创造经济效益。
硫磺回收装置可以有效地将含硫化合物转化为硫磺，减少对大气的硫化物排放， 从而降低酸雨等环境问题。
硫磺回收装置的应用
在石油化工行业中，硫磺回收装置主 要用于处理含硫化合物的尾气，如燃 烧烟气、酸性水等，将硫化物转化为 单质硫，同时回收硫磺资源。
在煤化工、冶炼等领域，硫磺回收装 置同样具有广泛的应用前景，可以为 企业提供稳定的硫磺供应，降低生产 成本。
硫磺回收装置工艺流
02
程
工艺流程简介
硫磺回收装置工艺流程是指将含硫气体中 的硫元素转化为硫磺的工艺过程。该工艺 的主要目的是减少含硫气体的排放，减轻 对环境的污染，同时回收硫资源。
工艺流程通常包括酸性气体的脱硫、 加氢反应、硫磺回收和尾气处理等步 骤。
工艺流程图解
请参见附图1硫磺回收装置工艺流程图。该图详细展示了硫磺回收装置的各个组成部分和相互之间的 流程关系。