第八章有机化工.pptxVIP

二）分流法 当进料气中的H2S含量在15~30%时，采用直通法难以使反应炉的燃烧稳定，此时应采用分流法。 过程：1/3的燃料气+化学计量配比的氧气进反应炉，H2S燃烧后全部生成SO2，燃烧后的气体中要求没有氧存在。反应炉温度：1000℃左右 炉出口气体组成： SO2、CO2、N2、H2O 理论上无O2、H2S、S蒸气 因为有2/3的气体不经过燃烧炉，所以原料中不得有重烃和有机硫。 反应炉出来的含有SO2的气体经余热锅炉回收热量后，与剩余的H2S混合后，使其达到一级转化器的温度后进入一级转化器，后续流程与直通法相同。 分流法的H2S转化率可达89~92%分流法硫磺回收工艺流程分流法工艺流程图 第页三）硫循环法 克劳斯硫循环工艺的特点是在酸气中H2S 浓度低、其燃烧不足以维持炉温时,向炉膛内喷入部分产品液硫燃烧生成SO2 ，以其所产生的热量协助维持炉温，这是早期曾采用过的一种工艺。由于目前有多种处理贫H2S 酸气的工艺手段，硫循环法已少应用。直通法与分流法的对比对比项目直通法分流法原料气工艺方法反应炉温度反应炉出口气体组成反应炉内有无S生成一级转化器负荷H2S的总转化率对后续Cat的影响二、主要设备及操作条件反应炉、余热锅炉、转化器、冷凝器、再热器1、反应炉：劳斯反应中最重要的设备 克劳斯燃烧炉是内衬耐火材料的卧式筒状设备，应使酸气与空气在此中充分混合并有效反应。虽然克劳斯工艺已是一个相当成熟的工艺，但由于燃烧炉内反应的复杂性，迄今还在研究炉子的结构以及改进喷嘴。反应炉的作用：1、使进料气中的1/3体积的H2S转化成SO2，并保持H2S:S02=2：12、使原料气中的烃类、氨，转化成CO2、N2等惰性组分。①火焰温度：保证良好燃烧的条件 燃烧除了生成SO2、S外， 重烃燃烧生成CO2 还发生副反应生成CS2、COS 高温下生成SO3最好为1250℃避免大于1600 ℃ 不低于927℃反应炉的温度与H2S的含量有关②停留时间 高温下克劳斯反应通常在1S内即可完成。 受进料气杂质含量、进料气与空气的混合均匀程度，燃烧室结构等因素影响1~2.5S③火嘴 使进料和空气有效的混合，提供杂质和H2S完全燃烧的稳定火焰。2、余热锅炉①回收热量 通过产生高压蒸汽的方式从反应炉出口的高温气体中回收热量。 产生蒸汽的压力1.03~3.45MPa温度高于硫的露点温度。②降低过程气的温度至下游设备所要求的温度。3、冷凝器 安装在系统的最低处作用：将反应炉和转化器中生成的硫蒸气冷凝为液态硫而分离除去。 这样既能防止硫积存在催化剂上，提高转化器的单程转化率。又能回收部分热量，过程气同时得到冷却。 出口温度166~182℃最后一个可低至126℃4、再热器 作用：将冷凝分离出液态硫后的过程气加热到进入转化器所必须的温度。通常由炉头、炉身组成过程气在炉身内停留0.1~0.3s再热方式①直接明火燃烧法H2S 天然气一般用于直通法特点：可加热至所需的任一温度值，压降小，可生成SO3.②热气体旁通法 加至一级转化器和二级转化器前，三级采用间接加热法特点：操作费用低，总硫收率低③间接加热法特点：总硫收率最大，费用高、压降大，不适合于一级转化器总硫收率：③①②直通法三级硫磺回收工艺各种再热方式流程示意图 第页5、转化器 作用：使H2S和SO2继续反应生成元素硫。一级转化器：分流法中，一级转化器负荷大，主要的硫在一级转化器中生成一级转化器还承担着水解COS、CS2的任务COS+H2O CO2+H2SCS2+2H2O CO2+2H2S 一级转化器的入口温度为 232~249℃二、三级转化器的操作温度只要高到反应速度令人满意，并且避免液流沉积即可。 二级入口温度：199~221℃ 三级入口温度：188~210℃温升问题：一级44~100℃ 二级14~33℃ 三级3~8℃6、捕集器 从末级冷凝器的出口气中回收液硫和雾硫，采用金属丝网型。7、尾气灼烧炉 H2S的毒性比SO2大，少量的H2S灼烧后排放大气。作业：对比直通法与分流法的异同点（5点不同点，3点相同点）* *