克劳斯硫磺回收装置改造
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转化 成 单 质 硫 。从 燃 烧 炉 出 来 的混 合 气 分 成 ３
行 。若采 用 富氧空 气燃烧 ，可 以减 少惰性气 体 的 放 空量 ，提 高硫 化 氢 转化 率 ，增 加 系统 的产 量 ， 确保 排放 达标 。
２ １ ２ 改造 内容 ．．
股 ：１ 去一 级 高 温掺 和 阀 ；１股 去 二级 高 温 掺 股 和 阀 ；还有 １股经 废热锅 炉温 度降 至 ３０℃后 进 ３
装 置也需 要 大量酸 性气 ，造成硫 回收系统运 行负
荷低 。若 采 用 富氧 燃 烧 技 术 可 以 解 决 这 方 面 的
问题 。
来 自脱硫 工段 的酸性 气经 缓 冲罐 分 离掉冷 凝 水 后 ，经 鼓风 机 加 压 至 ８ Ｐ ０ｋ ａ进 入 燃 烧 炉 ，与
按 ～定 比例配 人 的空气和燃 料气 混合 燃烧 ，使 炉
［ 中图分类号］Ｔ ２ ． １ ［ Ｑ １５ １ 文献标 识码］Ｂ ［ 文章编号 ］１０ ９ ３ （０ １ ０ ０４ ０ ０４— ９ ２ ２ １ ） １— ０ ９— ２
兖 矿鲁 南化肥 厂 双结构调 整项 目为 每年新 增
烧 后 的气 体经 尾气废 锅被 冷却 至 ３０℃后 ，通过 ０ 烟 囱高空 排放 。
析室 配合做 氧含 量浓度 分析 ，与 现场流量 计显示
［ 者 简 介］ 张 华 （ ９ ３ ） 男 ， 东泰 安 人 ， 理 工 作 １８ 一 ， 山 助
程师。
值 对照 ，以确认 流量计 显示是 否准 确 。
・
５ ０・
中 氮 肥
第 １ 期
氧含 量理论 计算公 式为 ：
ａ＝（ ｌ ２ ％ ＋ｖ ） （ ｌ ２ Ｖ× １ ２ ／ Ｖ ＋ｖ ）
入一级 冷凝 器 ，冷 却 到 １０ ｏ 分离 出液 态硫 。 ５ Ｃ后 从一级 冷凝器 出来 的过程 气 与一级 高温掺 和 阀 内
保 留原硫磺 回收装置 不变 ，在反应 加热 炉燃 烧器上 增加 １ 将 氧 气 注入 空 气 燃烧 器 的管线 ， 根 所需投 资 只 是 增 加 供 氧 系 统 的 费用 。 具 体 做 法
理 能力 ，恶化 了周边 生活 区和 职工工 作环境 。经 过 深入 的探 讨 和论证 ，决定 对原 克劳 斯硫磺 回收 装置 进行改 造 ，建 设 １套年 产能 为 １ ０ 的新 ６０ ０ｔ
硫磺 回收装 置 。 １ 原硫 磺 回收工 艺流程 简介
（ ） 由 于气 化 炉 配 煤 经 常 改 变 ，当使 用低 １ 硫 煤时 ，酸性 气浓 度较低 ，加 之我厂 二 甲基 亚砜
的高温气 体掺 和 ，温度被 提到 ２０ｏ ７ Ｃ后进 入一级
克劳斯反 应器 发生催 化转 化反应 。反 应后 的过程
气进 入二 级冷凝 器 ，冷却 到 １０℃后分 离 出液态 ５ 硫 ，二级 冷凝器 出来 的气体 与二 级高 温掺和 阀 内 的高 温气体 掺 和 ，温度 被 提到 ２０℃后 进入 二级 ２
表 １ 改造 前后 不 同 氧含 量 所 需空 气 量 对 比 ｍ ／ ｈ
式中
。 —— 富氧空气 中的氧气浓度 ，％ ；
一 一
富氧 空气 中的空ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量 ，ｍ ／ ； ｈ
—
—
加 入 的纯氧 气量 ，ｍ ／ 。 ｈ
举 例 ：原有空 气量 为 ２０ ０ ｍ ／ ，空气 中的 ０ ｈ 氧气含 量 为 ２ ％ ，则 进 入 酸 性气 燃 烧 炉 的 氧气 １ 量为 ２ ０ １ ：４ ０ １ ／ ；若 想 把 氧 气 浓 度 ０ ０Ｘ ％ ２ ２ １ ｈ ３ ＿ 提高 到 ２ ％ ，并 且 保证 进 入 酸性 气 燃 烧 炉 的氧 ８ 气流量 为 ４ ０ ｍ ／ ，则 先算 出 混 合 后 的 富 氧 空 ２ ｈ
（ ）用 空气 燃烧 酸 性 气 ， 由于 只消耗 氧 气 ， ２ 空气 中剩余 的氮 气 等 其他 惰 性 气 体不 参 与 反应 ， 随工艺 气 体 进 入 后 续 系 统 ，降低 了硫 化 氢 转 化
率 ，增加 了系统放 空量 ，制 约 了系 统 的高负荷运
膛 温度保 持在 ９０℃ 左 右 。炉 内 ６ ％ Ｈ， 烧 ５ ５ Ｓ燃
２ 改造原 因 、内容及 效果 ２ １ 富氧燃 烧 改造 ． ２ １ １ 改 造原 因 ．．
合成 氨产能 ２ ０ｋ 、尿 素 ４ ０ｋ ，其 配套 氨 净 化 ４ ｔ ０ ｔ 装 置建 成 后 ，由 于 原 克 劳 斯 硫 磺 回收 装 置 规 模
小 、腐蚀 严重 、设备 陈 旧 、工 艺落后 ，年 回收硫 磺 仅 ５ ０ ，无法 满足 ３套 净化 装置 的酸性 气处 ０ｔ ０
克劳斯 反应 器发 生催化转 化 反应 ，反应后 的过 程
是 ：在 空气鼓 风 机 出 口管 线 上 新增 １台 混合 器 ， 从 空分 来 的 １０ＭＰ 氧气 经 流量计计 量后 进入 富 ． ａ 氧空 气 混 合 器 ，与 空 气 风 机 送 出 的 压 力 ００ ．５
ＭＰ 、温度 ４ ａ ０℃ 的空 气 混 合 后进 人 酸性 气 燃 烧
步分离气体 中夹带的液态硫后 ，进入尾气焚烧
炉高温焚烧 ，使剩余 的 Ｈ ｓ ： 全部转化成 ｓ ： ０ 。焚
根 据空 气量来 确定 加入 的氧气 量 ，以保证 混
［ 收稿 日期 ］２ １－８ ５ ０ ００ ０ ［ 修稿 日期 ］２ １ ０９１ ００ —７
合后 富氧空 气 的氧气含 量 。提高 氧气含量 后 ，分
第 １期 ２ １ 年 １月 ０１
中 氮
肥
Ｎｏ ．１
Ｍ — ｚ ｄ Ｎｉｒ ｇ ｎ ｕｓＦｅ ｔ ｉｅ ｏ ｒ ｓ Ｓｉｅ ｔｏ ｅ ｏ ｒｉ ｚ ｒＰｒ ｇ ｅ ｓ ｌ
Ｊ ｎ ２ １ ａ． ０ １
克 劳 斯 硫 磺 回收 装 置 改 造
张 华
２ ７２ ） ７５ ７ （ 兖矿鲁南化肥厂 ，山东 滕州
炉 。 因为酸性气 燃烧 炉没 有更换 烧 嘴 ，为 了保护
气再进 入三 级冷凝 器 ，冷却 到 １０℃后分 离 出液 ５
态硫 ，三级冷 凝器 出 口气 体进 入尾 气分 液罐 ，进
一
烧嘴不 被烧 毁 ，混合后 空 气 中的最高 氧气含 量控
制在 ２ ％ ，所 以此 次改造 为低 浓度 富氧改造 。 ８ ２ １ ３ 氧气 量 的确定 ．．
行 。若采 用 富氧空 气燃烧 ，可 以减 少惰性气 体 的 放 空量 ，提 高硫 化 氢 转化 率 ，增 加 系统 的产 量 ， 确保 排放 达标 。
２ １ ２ 改造 内容 ．．
股 ：１ 去一 级 高 温掺 和 阀 ；１股 去 二级 高 温 掺 股 和 阀 ；还有 １股经 废热锅 炉温 度降 至 ３０℃后 进 ３
装 置也需 要 大量酸 性气 ，造成硫 回收系统运 行负
荷低 。若 采 用 富氧 燃 烧 技 术 可 以 解 决 这 方 面 的
问题 。
来 自脱硫 工段 的酸性 气经 缓 冲罐 分 离掉冷 凝 水 后 ，经 鼓风 机 加 压 至 ８ Ｐ ０ｋ ａ进 入 燃 烧 炉 ，与
按 ～定 比例配 人 的空气和燃 料气 混合 燃烧 ，使 炉
［ 中图分类号］Ｔ ２ ． １ ［ Ｑ １５ １ 文献标 识码］Ｂ ［ 文章编号 ］１０ ９ ３ （０ １ ０ ０４ ０ ０４— ９ ２ ２ １ ） １— ０ ９— ２
兖 矿鲁 南化肥 厂 双结构调 整项 目为 每年新 增
烧 后 的气 体经 尾气废 锅被 冷却 至 ３０℃后 ，通过 ０ 烟 囱高空 排放 。
析室 配合做 氧含 量浓度 分析 ，与 现场流量 计显示
［ 者 简 介］ 张 华 （ ９ ３ ） 男 ， 东泰 安 人 ， 理 工 作 １８ 一 ， 山 助
程师。
值 对照 ，以确认 流量计 显示是 否准 确 。
・
５ ０・
中 氮 肥
第 １ 期
氧含 量理论 计算公 式为 ：
ａ＝（ ｌ ２ ％ ＋ｖ ） （ ｌ ２ Ｖ× １ ２ ／ Ｖ ＋ｖ ）
入一级 冷凝 器 ，冷 却 到 １０ ｏ 分离 出液 态硫 。 ５ Ｃ后 从一级 冷凝器 出来 的过程 气 与一级 高温掺 和 阀 内
保 留原硫磺 回收装置 不变 ，在反应 加热 炉燃 烧器上 增加 １ 将 氧 气 注入 空 气 燃烧 器 的管线 ， 根 所需投 资 只 是 增 加 供 氧 系 统 的 费用 。 具 体 做 法
理 能力 ，恶化 了周边 生活 区和 职工工 作环境 。经 过 深入 的探 讨 和论证 ，决定 对原 克劳 斯硫磺 回收 装置 进行改 造 ，建 设 １套年 产能 为 １ ０ 的新 ６０ ０ｔ
硫磺 回收装 置 。 １ 原硫 磺 回收工 艺流程 简介
（ ） 由 于气 化 炉 配 煤 经 常 改 变 ，当使 用低 １ 硫 煤时 ，酸性 气浓 度较低 ，加 之我厂 二 甲基 亚砜
的高温气 体掺 和 ，温度被 提到 ２０ｏ ７ Ｃ后进 入一级
克劳斯反 应器 发生催 化转 化反应 。反 应后 的过程
气进 入二 级冷凝 器 ，冷却 到 １０℃后分 离 出液态 ５ 硫 ，二级 冷凝器 出来 的气体 与二 级高 温掺和 阀 内 的高 温气体 掺 和 ，温度 被 提到 ２０℃后 进入 二级 ２
表 １ 改造 前后 不 同 氧含 量 所 需空 气 量 对 比 ｍ ／ ｈ
式中
。 —— 富氧空气 中的氧气浓度 ，％ ；
一 一
富氧 空气 中的空ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量 ，ｍ ／ ； ｈ
—
—
加 入 的纯氧 气量 ，ｍ ／ 。 ｈ
举 例 ：原有空 气量 为 ２０ ０ ｍ ／ ，空气 中的 ０ ｈ 氧气含 量 为 ２ ％ ，则 进 入 酸 性气 燃 烧 炉 的 氧气 １ 量为 ２ ０ １ ：４ ０ １ ／ ；若 想 把 氧 气 浓 度 ０ ０Ｘ ％ ２ ２ １ ｈ ３ ＿ 提高 到 ２ ％ ，并 且 保证 进 入 酸性 气 燃 烧 炉 的氧 ８ 气流量 为 ４ ０ ｍ ／ ，则 先算 出 混 合 后 的 富 氧 空 ２ ｈ
（ ）用 空气 燃烧 酸 性 气 ， 由于 只消耗 氧 气 ， ２ 空气 中剩余 的氮 气 等 其他 惰 性 气 体不 参 与 反应 ， 随工艺 气 体 进 入 后 续 系 统 ，降低 了硫 化 氢 转 化
率 ，增加 了系统放 空量 ，制 约 了系 统 的高负荷运
膛 温度保 持在 ９０℃ 左 右 。炉 内 ６ ％ Ｈ， 烧 ５ ５ Ｓ燃
２ 改造原 因 、内容及 效果 ２ １ 富氧燃 烧 改造 ． ２ １ １ 改 造原 因 ．．
合成 氨产能 ２ ０ｋ 、尿 素 ４ ０ｋ ，其 配套 氨 净 化 ４ ｔ ０ ｔ 装 置建 成 后 ，由 于 原 克 劳 斯 硫 磺 回收 装 置 规 模
小 、腐蚀 严重 、设备 陈 旧 、工 艺落后 ，年 回收硫 磺 仅 ５ ０ ，无法 满足 ３套 净化 装置 的酸性 气处 ０ｔ ０
克劳斯 反应 器发 生催化转 化 反应 ，反应后 的过 程
是 ：在 空气鼓 风 机 出 口管 线 上 新增 １台 混合 器 ， 从 空分 来 的 １０ＭＰ 氧气 经 流量计计 量后 进入 富 ． ａ 氧空 气 混 合 器 ，与 空 气 风 机 送 出 的 压 力 ００ ．５
ＭＰ 、温度 ４ ａ ０℃ 的空 气 混 合 后进 人 酸性 气 燃 烧
步分离气体 中夹带的液态硫后 ，进入尾气焚烧
炉高温焚烧 ，使剩余 的 Ｈ ｓ ： 全部转化成 ｓ ： ０ 。焚
根 据空 气量来 确定 加入 的氧气 量 ，以保证 混
［ 收稿 日期 ］２ １－８ ５ ０ ００ ０ ［ 修稿 日期 ］２ １ ０９１ ００ —７
合后 富氧空 气 的氧气含 量 。提高 氧气含量 后 ，分
第 １期 ２ １ 年 １月 ０１
中 氮
肥
Ｎｏ ．１
Ｍ — ｚ ｄ Ｎｉｒ ｇ ｎ ｕｓＦｅ ｔ ｉｅ ｏ ｒ ｓ Ｓｉｅ ｔｏ ｅ ｏ ｒｉ ｚ ｒＰｒ ｇ ｅ ｓ ｌ
Ｊ ｎ ２ １ ａ． ０ １
克 劳 斯 硫 磺 回收 装 置 改 造
张 华
２ ７２ ） ７５ ７ （ 兖矿鲁南化肥厂 ，山东 滕州
炉 。 因为酸性气 燃烧 炉没 有更换 烧 嘴 ，为 了保护
气再进 入三 级冷凝 器 ，冷却 到 １０℃后分 离 出液 ５
态硫 ，三级冷 凝器 出 口气 体进 入尾 气分 液罐 ，进
一
烧嘴不 被烧 毁 ，混合后 空 气 中的最高 氧气含 量控
制在 ２ ％ ，所 以此 次改造 为低 浓度 富氧改造 。 ８ ２ １ ３ 氧气 量 的确定 ．．