硫磺装置概况(九江石化)

溶脱车间硫磺装置

1、装置概况

硫磺装置由山东三维公司设计，装置包括一套设计处理量为3万吨/年硫磺回收，与4万吨/年硫磺回收配套的尾气处理部分及溶剂再生等三部分。于2006年3月中旬建成中交。原料主要是Ⅰ/Ⅱ催化脱硫酸性气，Ⅰ/Ⅱ催化污水汽提酸性气，加氢脱硫酸性气以及150万吨/年柴油加氢与焦化胺液再生酸性气。采用中石化自主开发的“SSR”无在线炉硫回收工艺，溶剂再生单元采用热处理技术，配套有DCS集散控制系统、以及一套SIS系统，将制硫燃烧炉的自动点火、进料、停车、吹扫、停车保护以及尾气焚烧炉的自动点火、停车、吹扫、停电保护等安全连锁引入SIS，提高装置运行的安全性能和自动化水平。为优化操作，降低烟道气二氧化硫的排放浓度，装置配备了硫化氢与二氧化硫在线比值分析仪，通过比值分析优化燃烧炉配风，从而提高硫的转化率。

3、工艺原理

酸性气原料经过分液罐分液后与空气进入制硫燃烧炉燃烧，过程气经换热器以及高温掺合阀后，进入一级转化器、二级转化器发生水解反应和岐化反应生成硫单质，尾气经焚烧炉后部加热与氢气混合进入加氢反应器，硫化物在反应器内发生还原反应生成硫化氢，经急冷塔冷却后进入吸收塔，吸收塔采用N-甲基二乙醇胺（MDEA）在低温下吸收，塔顶部出来的净化尾气进入焚烧炉焚烧后排烟囱，塔底富液经换热进入再生塔蒸汽加热再生，再生塔顶气经分液与外来酸性气混合，塔底再生贫液经换热至贫液罐，供本装置和焦化及柴油加氢装置使用。

鉴于燃烧炉控制配风使65%酸性气转化为单质硫，余下的35%酸性气中的1/3转化为二氧化硫，从而使进入一、二级转化器的过程气中硫化氢与二氧化硫的比值接近2：1，从而该工艺称为部分燃烧法。

4、装置主要设备单元

1急冷塔及吸收塔：直径2200mm ，

1 2

总塔高33502mm，急冷塔与吸收塔层叠

放置节省占地面积。急冷塔为填料塔主

要对还原后尾气进行冷却，吸收塔为板

式塔是提供MDEA吸收硫化氢的场所。

2再生塔：采取热再生处理，进料

为闪蒸后富液，以0.3MPa蒸汽作为塔

底重沸器的热源，将硫化氢与贫液分

离，硫化氢进入制硫系统，贫液送至贫

液罐供循环使用。重沸器蒸汽耗量为装

置主要能耗。

3制硫燃烧炉：为主要的反应炉，

主要发生硫化氢的部分燃烧氧化，为后

面转化器提供合适的原料，余热经废热

锅炉产3.5MPa蒸汽经过热处理并网。

4焚烧炉：以瓦斯作为燃料，主要

目的焚烧吸收塔塔顶出来的净化尾气

以及炼油尾气，焚烧达到一定的排烟温

度后直接烟囱排入大气，瓦斯实时耗量

一般在0.08t/h左右。

3

4

5一、二级转化器：直径3400mm，发生的主要反应为有机硫的水解反应与硫化氢和二氧化硫的岐化反应。反应器温升一级转化器为70-80℃，二级转化器为20-30℃。转化器内装载的催化剂为LS-300和LS-971。

6加氢反应器：尺寸大小为Φ2800×6908mm，主要发生有机硫和二氧化硫的加氢还原反应以及有机硫的水解反应。原料为两级转化器出来的尾气经加热后与氢气混合，反应器内装载的催化剂为CT6-5。

5

6

7 成型库房

7

5、流程示意图

6、物料平衡（以下数据为设计数据）

6.1、制硫部分物料平衡

入 方

出 方 组 成 kg/h kg /d t/a 组 成 kg/h kg /d t/a 外来酸性气 4867 116808 40883 硫 磺 3579 85896 30064 再生酸性气 2235 53640 18772 制硫尾气

13181 316344 110720 空 气 9658 231792 81127

合 计

16760

402240

140784

合 计

16760

402240 140784

6.2、尾气处理部分物料平衡

入 方

出 方

组 成 kg/h t/d t/a 组 成 kg/h t/d t/a 制硫尾气

13181

烟 气

20709

E-33E-32

E-23

制硫燃烧炉

酸性气在炉内与空气混合部分燃烧，65％转化成单质硫，余下的1/3转化二氧化硫，酸性气含有的杂质如烃完全燃烧

酸性气原料

空气自制硫风机来

一级转化器

焚烧炉

净化尾气及炼油尾气焚烧合

格后经烟囱直接排入大气

酸性气分液罐

瓦斯

尾气分液罐

二级转化器加氢反应器

急冷塔

吸收塔

炼油尾气与闪蒸烃烟囱

再生酸性气

全回流

贫液循环

再生塔

主要发生有机硫的水解反应以及少量的硫化氢与二氧化硫反应生成单质硫主要是硫化氢与二氧化硫发生的Claus 反应，少量水解反应尾气在氢气的作用下，有机硫、二氧化硫被还原为硫化氢，并释放大

量的热量

贫液吸收尾气中的硫化氢，塔顶为净化尾气，塔底为富液

在一定温度下，硫化氢发生解析，从富液中分离出来由塔顶进入制硫系统，贫液由塔底进行循环使用

急冷水将尾气冷却至42℃左右

尾气处理部分物料平衡(续表)

入方出方组成kg/h t/d t/a 组成kg/h t/d t/a 老硫磺尾气4394

燃料气188 酸性气1702

氢气43 再生酸性气2235

空气6840

合计24646 合计24646

7、技经指标

7.1、能耗指标

设计处理量3万吨/年；全年综合能耗为370.9035×104kgEo，折合每吨硫磺能耗为123.6345kgEo/t。

附：能耗数据

序号项目

年消耗量能耗指标能耗

×104kgEo 单位数量单位数量

1 循环冷水×104t 285.6 MJ/t 4.19 28.5818

2 除盐水×104t 0.0084 MJ/t 10.47 0.0021

3 除氧水×104t 12.44712 MJ/t 385.19 114.5148

4 新鲜水×104t 1.26 MJ/t 7.12 0.2143

5 污水×104t 2.931

6 MJ/t 33.49 2.3450

6 电×104kw.h 465.196

7 MJ/KWh 11.84 131.5546

7 3.5MPA蒸汽×104t -6.73848 MJ/t 3684 -592.9244

8 1.0 MPA蒸汽×104t 7.99512 MJ/t 3182 607.6352

9 凝结水×104t -12.1716 MJ/t 320.3 -93.1156

10 燃料气×104t 0.15792 MJ/t 41868 157.9200

11 净化风×104Nm3134.4 MJ/Nm3 1.59 5.1040

12 氮气×104Nm360.48 MJ/Nm3 6.28 9.0717

合计370.9035