硫磺方案山东三维石化工程-股份有限公司.docVIP

PAGE 3 PAGE 7 10000万吨/年硫磺回收装置 方案设计 山东三维石化工程股份有限公司 二○一二年二月 1 概述 硫回收装置处理酸性气流量1200～2400Nm3/h，酸性气中H2S体积浓度24～35%,硫磺生产能力约为0.411～1.2吨/时。 2 工艺技术方案的选择 2.1 制硫部分 硫磺回收装置采用一段高温转化,两级催化转化的克劳斯工艺，处理来自上游装置的酸性气，并回收硫磺；装置按单系列设置，即装置设计能力1.2吨∕时，经初步核算，制硫部分总转化率～95%。 2.2 尾气处理部分 制硫尾气如经热焚烧后直接排放，排出烟气的SO2浓度达到25000mg/Nm3以上，大大超过现行标准《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996规定的排放SO2浓度不超过960mg/Nm3的要求。为达到保护环境，造福子孙的目的，必需对尾气进行处理，使之符合国家法规的要求。 能满足960mg/Nm3排放要求的尾气处理工艺有Clauspol-300和加氢还原吸收工艺。 Clauspol-300工艺是将硫回收尾气与加入了苯甲酸钠的聚乙二醇-400溶剂逆流接触，尾气中H2S、SO2在此环境中进行液相反应而生成单质硫并使尾气排放达标的工艺；Clauspol-300工艺现无工业应用装置。 加氢还原吸收工艺是将硫回收尾气中的元素S、SO2、COS和CS2等，在很小的氢分压和极低的操作压力下（约0.02～0.03MPa），用特殊的尾气处理专用加氢催化剂，将其还原和水解为H2S，再用醇胺溶液吸收，吸收H2S的富液经再生处理，富含H2S气体返回上游制硫部分，经吸收处理的净化气中的总硫＜300ppm。 加氢还原吸收尾气处理是目前世界上公认的最彻底的制硫尾气处理工艺，有代表性的加氢还原吸收工艺有传统的Scot法，意大利KTI公司的RAR法，NIGI公司的H·C·R法及山东三维石化工程股份有限公司开发的“无在线炉硫回收及尾气处理工艺”。以上的工艺原理是一样的，尾气净化程度亦基本相当。 “无在线炉硫回收及尾气处理工艺”工艺采用装置自身热源作为加氢反应器热源，由外供氢作氢源，由于其独特的工艺构思，使该工艺在占地、投资、运行费用等方面均低于同类国外技术。国内已有40多套装置采用”无在线炉硫回收及尾气处理工艺”工艺技术，设计规模从0.16万吨∕年至12万吨∕年。已建成投用的装置都达到了预期目标，取得了较好的经济效益和社会效益，主要指标都达到或超过设计值。 2.3 “无在线炉硫回收及尾气处理工艺”工艺的主要特点 （1）”无在线炉硫回收及尾气处理工艺”工艺从制硫至尾气处理全过程，只有制硫燃烧炉和尾气焚烧炉，中间过程不采用在线炉或任何外供能源的加热设备，使装置的设备台数、控制回路数均少于类似工艺，形成了投资省、能耗低、占地较少的特点。 （2）”无在线炉硫回收及尾气处理工艺”工艺说明无额外的惰性气体进入系统，使过程气总量较有在线炉的同类工艺少5～10%，形成了设备规模小，尾气排放量和污染物（SO2）绝对排放量较少的特点。 （3）”无在线炉硫回收及尾气处理工艺”工艺是使用外供氢作氢源，但对外供氢纯度要求不高，从而使该工艺对石油化工企业硫回收装置具有广泛的适应性。 （4）”无在线炉硫回收及尾气处理工艺”工艺的主要设备均使用碳钢制造，且都可国内制造，从而形成了投资低、国产化率高的特点。 2.4 技术方案 2.4.1 制硫部分按1.2吨∕时规模设计，操作弹性范围为30～100%；尾气处理及溶剂再生部分的规模与1.2吨∕时制硫配套。 2.4.2 来的酸性气进入硫磺回收装置的酸性气缓冲罐，将酸性气中所带凝液分离，然后进入制硫燃烧炉，根据制硫反应需氧量，通过比值调节严格控制进炉氧气量，燃烧时所需氧气由系统供给。制硫燃烧炉排出的高温过程气,一小部分通过高温掺和阀调节一级转化器的入口温度，其余部分进入制硫余热锅炉冷却。从制硫余热锅炉出来的过程气进入一级冷凝冷却器,一级冷凝器壳程发生低压蒸汽，在一级冷凝器管程出口，冷凝下来的液体硫磺与过程气分离，自底部进入硫封罐，顶部出来的过程气经高温掺合阀进入一级转化器，在催化剂的作用下进行反应，过程气中的H2S和SO2进一步转化为元素硫。反应后的气体先进过程气换热器管程回收部分余热，再进入二级冷凝冷却器进行冷却,冷凝下来的液体硫磺，在管程出口与过程气分离，自底部流出进入硫封罐，顶部出来的过程气再经过程气换热器壳程加热进入二级转化器，在催化剂的作用下继续进行反应，使过程气中剩余的H2S和SO2进一步发生催化转化，反应后的气体进入三级冷凝冷却器,过程气被冷却，在三级冷凝冷却器管程出口，被冷凝下来的液体硫磺与过程气分离，自底部流出进入硫封罐,顶部出来的制硫尾气经尾气分液罐分液后进入尾气处理部分。汇入硫封罐的液硫自流进入液硫池，脱气