硫磺回收工藝比較

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1、部分燃燒四級轉(zhuǎn)化及過程氣催化氧化脫硫工藝簡述一、工藝技術(shù)概況煉油廠含H2S酸性氣硫磺回收技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)非常成熟，目前我國石化和天然氣工業(yè)主要采用克勞斯法回收硫磺，并配以適宜的尾氣處理工藝以達(dá)到越來越嚴(yán)格的環(huán)境排放要求。煉油廠加工過程中產(chǎn)生的含H2S酸性氣均含有不同濃度的烴類、氨以及較多的CO2氣體。在石油化工企業(yè)中一般均采用工藝路線成熟的高溫?zé)岱磻?yīng)和兩級催化反應(yīng)的克勞斯硫回收工藝，根據(jù)酸性氣中H2S含量不同，通常采用部分燃燒法和分流法，部分燃燒法是將全部原料氣引入制硫燃燒爐，在爐中按制硫所需的O2量嚴(yán)格控制配風(fēng)比，使H2S在爐中約65％發(fā)生高溫反應(yīng)生成氣態(tài)硫磺。未反應(yīng)的H2S和SO

2、2再經(jīng)過轉(zhuǎn)化器，在催化劑的作用下，進(jìn)一步完成制硫過程。對于含有少量NH3及烴類的原料氣，用部分燃燒法可將NH3及烴類完全燃燒分解為N2、CO2和H2O，使產(chǎn)品硫磺的質(zhì)量得到保證。部分燃燒法工藝成熟可靠，操作控制簡單，能耗低，是目前國內(nèi)外廣泛采用的制硫方法。制硫催化劑的選用是提高轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外均使用人工合成制硫催化劑，山東訊達(dá)化工集團(tuán)有限公司開發(fā)的QS系列人工合成制硫催化劑的性能已達(dá)到了目前國外同類催化劑的水平，已在國內(nèi)石化企業(yè)硫磺回收裝置上廣泛使用。由于制硫催化劑的性能要求，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的過程氣溫度需要控制在220～260℃左右，而經(jīng)冷凝冷卻回收液態(tài)硫后的過程氣溫度為160℃，需提高溫

3、度后方可在催化劑作用下完成轉(zhuǎn)化過程。采用制硫燃燒爐后高溫氣摻合提高反應(yīng)溫度，方法簡單易行，溫度控制準(zhǔn)確。為了追求較高的H2S轉(zhuǎn)化率和硫的總回收率，在原來燃燒爐加二級轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了三級轉(zhuǎn)化甚至四級轉(zhuǎn)化技術(shù)。研究指出，理論上硫的露點(diǎn)對H2S平衡轉(zhuǎn)化率起決定作用。因此，H2S所能達(dá)到的總轉(zhuǎn)化率取決于最后一個反應(yīng)器出口過程氣的溫度。近代發(fā)展的亞露點(diǎn)法(MCRC)和超級克勞斯法(superclaus)就是在這一思想支持下發(fā)展起來的。硫磺回收裝置可供選擇的工藝流程有三種：一是傳統(tǒng)的二級轉(zhuǎn)化加尾氣處理（如加氫還原吸收再生）流程；二是三級或四級轉(zhuǎn)化的亞露點(diǎn)工藝流程；三是四級轉(zhuǎn)化及過程氣催化氧化脫硫工藝

4、。5二、工藝技術(shù)方案比較1、部分燃燒二級轉(zhuǎn)化加氫還原法硫磺回收工藝該法技術(shù)成熟，總硫回收率高，能滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，但工藝流程長，操作費(fèi)用高，投資在所有方案中最高，占地面積大。2、部分燃燒三級或四級轉(zhuǎn)化工藝為了利用擬建場地和設(shè)備及公用工程，節(jié)省投資，可以選用三級或四級轉(zhuǎn)化工藝。對于三級轉(zhuǎn)化理論回收率可以達(dá)到99.19％，實(shí)際硫回收率97.97％左右。四級轉(zhuǎn)化理論硫回收率99.5％，實(shí)際硫回收率98.31％，排放尾氣中還將有1.7％～2.1％左右的含硫氣體。排放濃度達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，必須增加尾氣焚燒爐。這樣就增加了操作費(fèi)用。3、部分燃燒四級轉(zhuǎn)化及過程氣催化氧化脫硫工藝該工藝

5、流程是結(jié)合xx石化的具體情況和條件，以及我院其他項(xiàng)目的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)發(fā)展的新工藝。特點(diǎn)是：工藝流程比二級轉(zhuǎn)化加氫還原法短，投資省，占地少，總硫回收率高，排放可滿足日益嚴(yán)格的要求，操作費(fèi)用低，靈活性大，控制精度低。部分燃燒四級轉(zhuǎn)化及過程氣催化氧化脫硫工藝具有如下特點(diǎn)：（1）部分焚燒兩級克勞斯+選擇性還原+選擇性氧化+催化氧化脫硫技術(shù)。工藝流程短，以選擇性還原+選擇性氧化+催化氧化脫硫反應(yīng)器代替了斯考特工藝的加氫反應(yīng)、廢熱回收、急冷吸收、再生、溶劑循環(huán)、溶劑配置、儲存以及尾氣焚燒熱回收等系統(tǒng)，工藝流程大大縮短。（2）占地面積小，比傳統(tǒng)的“克勞斯+斯考特”工藝少占地30-50%。（3）投資省。該工藝流程短

6、，設(shè)備少，投資大大降低。比同規(guī)模3萬噸/年硫磺回收裝置一次性投資減少2000萬元。（4）操作費(fèi)用低，公用工程消耗少。同規(guī)模3萬噸/年硫磺回收裝置的加氫尾氣處理部分操作費(fèi)用(按0.2~0.24元/Nm3尾氣計)每年約1700萬元，而本工藝尾氣部分主要為活性炭催化劑的費(fèi)用，按每年更換2~3次計，每年大約需要300萬元，比同規(guī)模加氫尾氣處理裝置操作費(fèi)用每年節(jié)約1150萬元。（5）能耗低。本工藝只有酸性氣燃燒爐，省下了尾氣焚燒爐、加氫反應(yīng)前加熱器、再生重沸器、冷卻塔循環(huán)泵、貧、富液循環(huán)泵、溶液配制泵等，節(jié)約了燃料氣、蒸汽、電、氫氣等，能耗大大降低。（6）操作管理簡便，控制靈活。5三、工藝技術(shù)描述來自上

7、游系統(tǒng)的酸性氣進(jìn)入酸性氣分液罐分液后，酸性氣進(jìn)入制硫部分燃燒爐。根據(jù)制硫反應(yīng)需氧量，通過比值調(diào)節(jié)嚴(yán)格控制進(jìn)爐空氣量。為滿足燒氨的需要，酸性氣燃燒爐采用雙燃燒室結(jié)構(gòu)。前燃燒室為高溫區(qū)（1250℃），全部的污水汽提酸性氣與部分的溶劑再生酸性氣進(jìn)入酸性氣燃燒爐的高溫區(qū)。按氨和烴全部燃燒且1/3的H2S生成SO2控制進(jìn)入酸性氣燃燒爐的風(fēng)量，所需燃燒空氣量的全部也進(jìn)入酸性氣燃燒爐高溫區(qū)。在酸性氣燃燒爐的高溫