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硫磺回收技术
持有单位: 中国航天科技集团有限公司第六研究院第十一研究所(京)
关键词: 富氧燃烧,克劳斯催化反应,尾气加氢催化反应,尾气溶剂吸收再生 先进程度: 国内领先
应用领域: 石油与化工 发布日期: 2019-08-07 08:56:26
所属地域: 信息来源: 北京航天动力研究所
联系人: 联系电话: 010-68381246
产品简介
性能参数

一、两级克劳斯硫磺回收工段 (1)热反应阶段 热反应阶段当中包括下列设备:1)反应炉及燃烧器,2)余热锅炉,3)第一硫磺冷凝器,4)第一蒸汽再热器。 来自反应炉的热排出气体在余热锅炉(WHB)通过产生高压(HP)饱和蒸汽冷却。排出WHB的工艺气体会在1号硫磺冷凝器进一步冷却,这一过程会产生低压(LP)蒸汽。从工艺气体当中冷凝产生的硫元素会从闸门或硫捕捉器中排出,流到硫磺池当中。 (2)两级克劳斯催化阶段 两级克劳斯催化阶段包括如下设备:1)一级克劳斯转化器;2)二级克劳斯转化器;3)1号再热器;4)2号硫磺冷凝器;5)2号再热器;6)三号硫磺冷凝器 在催化的第一阶段,从1号硫磺冷凝器当中排出的气体会由1号再热器使用中压蒸汽间接加热。之后工艺气体将会进入第一克劳斯转化器。根据下列反应,在COS和CS2水解成为硫化氢时,会经过克劳斯反应形成硫。 上述反应是放热反应,会使整个催化剂床层的温度上升。之后从转化器中排出物会在2号硫冷凝器通过产生低压蒸汽冷却,冷凝之后的硫磺会排到硫磺池当中。 在催化的第二阶段,从2号硫磺冷凝器当中排出的气体会由2号再热器使用中压蒸汽间接加热。之后工艺气体将会进入第二克劳斯转化器进一步反应生成硫。之后从转化器中排出物会在3号硫冷凝器通过产生低压蒸汽冷却,冷凝之后的硫磺会排到硫磺池当中。 从冷凝器流下的硫磺在液硫池当中得到收集。液体硫磺会从缓冲池中泵送到脱气池中,以清除产品硫当中的溶解硫化氢。脱气液态硫磺将会被造粒和包装,然后装货或者储存。在造粒之前硫化氢的清除会增强硫磺的机械性能,并为产品的最终用户最大限度地减少潜在的有毒或爆炸性条件。从硫磺脱气装置处排出的气体将会被用来清扫硫磺池的酸性气,以防止硫化氢气体出现爆炸浓度。从硫磺池排出的气体和清扫气体可以被输送到安全排放地点。 从3号冷凝器排出的尾气进入尾气处理装置。 二、尾气处理装置 (1)加氢部分 加氢部分会将所有的硫化合物包括硫蒸汽转化为硫化氢,硫化氢都会在溶剂当中吸收。来自于3号硫冷凝器的尾气会在进入催化反应器之前通过高压蒸汽间接加热。尾气加热器会提高尾气的温度,使之能够实现在氢化反应器当中需要进行的加氢反应和水解反应。 这些反应属于放热反应,在反应器排出气体冷却器当中,从反应器当中排出的气体会通过产生低压蒸汽而得到冷却。尾气会在减温器/接触式冷却塔的下部分得到进一步冷却,这会使流动的碱性溶液流量蒸发。此流量会维持碱性,缓冲PH值达到6.1-9.5,以防止二氧化硫穿过反应器,这会恶化下游的处理溶剂品质。在塔的上半部分,在尾气当中存在的大部分水蒸汽会被循环冷却水流进行直接接触冷凝。来自于循环水的热量会通过接触式冷凝器空气冷却器和接触式冷凝器调温冷却器除去。在塔减温器部分蒸发的水分会回到底部,作为克劳斯反应副产品的水分会从上部分清除。 (2)溶剂部分 减温器/接触式冷凝器的上部排出流量会使用吸收塔进行处理,使用配方型MDEA溶剂将尾气当中的硫化氢吸收掉。来自于吸收塔处理过的尾气会直接排放。放空气去向待开工会确定。 来自于吸收塔底部的带有硫化氢和二氧化碳的富溶剂被泵送到再生塔当中,然后将硫化氢和二氧化碳与溶剂剥离。在进入再生塔之前,富溶剂会在贫/富溶剂换热器中预热。 再生塔中配备有底部气提部分和顶部冷凝部分。气提热量通过再生塔再沸器由低压蒸汽提供。作为加热溶剂的气提蒸汽,溶剂和硫化氢/二氧化碳之间的弱键被破坏,释放出硫化氢和二氧化碳,这两种气体将会流到塔的顶部。上升的气体主要含有硫化氢和二氧化碳,还有一些水蒸汽,它们会在再生塔顶冷凝器处凝结,然后在顶部收集器当中收集起来。硫化氢饱和水会回流到再生塔,多余部分将会被清除。来自于再生塔的上部酸性气体会循环至克劳斯SRU部分前端的酸性气体清洗罐处。 贫溶剂会在再生塔贫/富换热器处预冷却,将通过贫溶剂泵送到吸收塔处。在进入吸收塔之前,溶剂将会在贫溶剂空气冷却器处进一步冷却,之后会经过贫溶剂调温冷却器,以提高溶剂的吸收效率。另外,小股贫溶剂经过过滤,使可能存在的起垢/发泡污染物降至最低。 三、造粒包装 装置的液流成型系统拟采用钢带造粒工艺,液硫自液硫脱气池在130~140℃温度下用液硫泵送至造粒包装系统钢带造粒机机头,造粒机机头的转鼓分布器带有小孔,将液体硫磺呈小滴状喷淋到运动着的钢带上,钢带下设置有多个冷却水喷嘴,冷却水经喷嘴均匀地呈雾状喷洒在钢带的背面,带走液硫在冷却过程中释放的热量。升温后的冷却水回水至本装置界区(返回至本装置外的冷却水系统)。在钢带的尾端,最终固化的半球型颗粒硫磺经下料刮刀刮下,并收集到输送带,然后送至称量包装码垛系统。

功能介绍

硫回收专有技术的特点和主要优点: 1、 酸性气浓度的变化范围:25%-100%;装置操作弹性为:30%-110%; 2、 纯氧燃烧技术; 3、 COPE I和II技术 4、 氨破坏技术; 5、 烃类破坏技术; 6、 池内液硫脱气技术; 我们的硫回收技术成熟,已经在国内超过10多套SRU装置上成功应用;其中富氧/纯氧技术业绩超过5套。公司的富氧/纯氧技术能够通过达到比其它技术更高的温度,完全分解原料酸性气中含有的氨、烃类,该技术已经被证明是最为可靠和灵活的氨、烃类破坏技术,并且,福陆公司可承诺氨、烃类完全分解的性能保证。 较高的硫磺回收效率。采用高强度旋流燃烧器来提高克劳斯热反应的效率、高性能催化剂来提高催化反应的效率和纯氧燃烧技术来提高过程气中H2S/SO2的浓度,来保证硫回收率,相对于空气或低浓度富氧技术,硫回收效率会提高0.5%。 承诺系统连续运行四年以上。由于采用富氧/纯氧燃烧技术,酸性气流量和组分的波动,只需要串级调节氧气浓度来保证炉膛温度和过程气中H2S/SO2的浓度比例;可保证酸性气中的氨、烃类完全的氧化分解,保证无腐蚀,堵塞超温工况的出现;全面和细微的热力计算,保证设备和管道无腐蚀点出现;因上述原因可保证系统无故障连续运行四年以上。 无腐蚀,所有设备及管道主材可选用碳钢。目前国内已运行的硫回收装置普遍腐蚀较为严重,主要原因是整个工程设计过程中对系统可能出现的冷点进行保温,特别是对液硫的化学和物理性能的进行准确把握,才能避免出现腐蚀,而不是进行材料升级进行防腐。 专有的高效液硫脱气技术。从硫冷凝器回收的液硫通常含有200-300ppm的H2S,H2S有毒,并且易燃易爆。为了保证液硫产品的稳定和生产工人及工作厂房的安全,福陆的专有的池内液硫脱气技术,能够安全、高效的脱除液硫中的H2S,能够保证液硫产品中的H2S低于10ppm。 初投资费用和运行费用低;相对于空气或低浓度富氧燃烧技术,采用纯氧燃烧技术,可有效降低系统过程气量,系统设备会变小30-50%,从而可降低系统的整体投资20-30%,并且系统的正常共用工程消耗亦降低10-20%,这在系统长期连续稳定运行过程中,采用纯氧燃烧技术,系统的投资和运行经济费用平均到每年,平均会降低10-20%。 采用国际或国内知名的纯氧燃烧器(HEC/Duiker/BAPC),每个燃烧器都是针对具体客户进行设计和制造,并都进行了流体动力模拟计算,该燃烧器的特点和主要优点: 1、燃烧器的操作弹性能够达到10%-120%; 2、非常低的压力损失; 3、高强度旋流燃烧器让酸性气的高强度完全混合,这是保证酸性气中氨,BTX和重烃完全分解的主要原因; 4、燃烧器产生极短的、强力而稳定的火焰,不会对燃烧炉的耐火砖产生潜在损坏而产生热点; 5、在开停车和正常操作阶段,能够适应酸性气流量和浓度的波动,而保证稳定燃烧; 6、易开车,不需复杂的操作流程; 7、非常耐用,使用寿命可达10-15年; 8、能够客户停工周到的技术服务; 安全 安全是构成我们公司文化的一个不可分割的部分。对安全的高度关注贯彻于每个工地现场和每个办公室。我们的安全文化是基于这样的理念:所有的事故都是可以预防的。每位员工都坚持这种信条并将这种态度融入到日常工作中。这种对安全的承诺也体现在我们所有的商业行为中,包括:日常会议议程、设计准则、建造标准以及操作/维护事宜。我们的目标是零安全事故,今天比昨天更安全。安全的设计始于概念设计阶段并一直贯穿整个项目的所有阶段。为实现安全持续改进的目标,我们致力于取得零事故的领先安全管理指标。作为承包商,我们为您带来行业领先的安全系统和知识,杰出的安全表现使我们的项目不断获得广泛的国内外认可。 质量 任何项目的质量都不是“检验出来的”。承包商必须始终承诺高质量的工作——从制图工程师到建造工人。北京航天石化是经独立第三方ISO 9000认证的,并承诺按照该ISO标准进行方案比选研究的执行和管理。 北京航化节能环保有现成的、经验证的、统一质量程序,可供随时审查和应用于新建硫磺回收项目。这些程序已被应用在之前的或目前的大型项目上,不仅能够成功地管理北京航化节能环保自己的质量工作,而且也可成功地管理分包商和专利商的质量工作。

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