第十四章硫磺回收装置第一节装置概况及特点一、装置概况硫磺回收装置是环保装置，它是洛阳分公司500万吨/年炼油工程主体生产装置之一。

该装置主要处理液态烃、干气脱硫酸性气及含硫污水汽提酸性气等，其产品是国标优等品工业硫磺。

二、装置组成及规模硫磺回收（Ⅰ）设计生产能力为3000t/a，1987年8月开工，2001年4月扩能改造至1.0×104t/a；硫磺回收（Ⅱ）设计生产能力为5650t/a，1997年9月开工，2000年3月扩能至1.0×104t/a。

三、工艺流程特点两套硫磺回收装置均采用常规克劳斯工艺，采用部分燃烧法，即将全部酸性气引入酸性气燃烧炉，按烃类完全燃烧和1/3硫化氢完全燃烧生成二氧化硫进行配风。

过程气采用高温外掺合、二级转化、三级冷凝、三级捕集，最终硫回收率达到93%以上。

尾气中硫化物及硫经尾气焚烧炉焚烧，70m烟囱排放。

第二节工艺原理及流程说明一、工艺原理常用制硫方法中根据酸性气浓度不同，分别采用直接氧化法、分流法和部分燃烧法。

本装置采用的是部分燃烧法，即将全部酸性气引入燃烧炉，按烃类完全燃烧和1/3硫化氢完全燃烧生成二氧化硫进行配风。

对于硫化氢来说，反应结果炉内约有65%的硫化氢转化为硫，余下35%的硫化氢中有1/3燃烧生成二氧化硫，2/3保持不变。

炉内反应剩余的硫化氢、二氧化硫在转化器内催化剂作用下发生反应，进一步生成硫，其主要反应如下：主要反应：燃烧炉内：H2S+3/2O2=H2O+SO2+Q 2H2S+ SO2= 2H2O+3/2S2+QH2S+CO2=COS+ H2O+Q 2H2S+CO2=CS2+2 H2O+Q反应器内：2H2S+SO2=H2O+3/nSOn+Q COS+ H2O = H2S+CO2-QCS2+ 2H2O=2H2S+CO2-Q为获得最大转化率，必须严格控制转化后过程气中硫化氢与二氧化硫的摩尔比为2：1。

二、工艺流程说明来自液态烃、干气脱硫装置酸性气及含硫污水汽提酸性气，压力0.05Mpa（表），温度40℃左右，硫化氢浓度30～90%（V），烃含量小于4%（V），在酸性气分液罐V101分液后进行入酸性气焚烧炉F101，所需空气由风机C101供给。

燃烧后的过程气进入废热锅炉E101冷却，使其中的硫蒸汽冷凝。

过程气经E101出口丝网捕集硫雾后，再用高温过程气掺合至220～260℃，进入一级转化器R101，在催化剂作用下硫化氢和二氧化硫反应生成单质S（硫磺）；反应后过程气经一级冷凝器E102冷却，使转化器内反应生成的硫蒸汽冷凝。

同样过程气经E102出口丝网捕集硫雾后，再用高温过程气掺合至210～260℃，进入二级转化器R102，在催化剂作用下，使余下的硫化氢和二氧化硫继续反应生成单质S（硫磺）；反应后过程气经二级冷凝器E103冷却，使转化器内反应生成的硫蒸汽冷凝，经丝网集器V103捕集液硫后，进入尾气燃烧炉中，用燃料气维持炉膛温度，使过程气中残余单质态硫及其它含硫化合物燃烧生成二氧化硫，最后从烟囱排放。

废热锅炉E101和一级冷凝器E102产生0.3Mpa（表）饱和蒸汽及E203所产生蒸汽，并入0.3Mpa（表）蒸汽管网，二级冷凝器产生的少量蒸汽直接排入大气。

E103和V103内液硫汇合，与E101、E102内的液硫三路共同进入Dg80/150管线，自流入液硫贮槽。

液硫经液硫泵送至成型机成型生产后，由销售公司统一外销。

第三节原料及产品主要技术指标一、原料气性质酸性原料气的主要成份为硫化氢。

硫化氢的理化性质：硫化氢为无色可燃气体，有典型臭鸡蛋味，分子式H2S，分子量34.08，密度1.521g/l。

熔点－85.5℃，沸点－60.4℃，蒸汽压20mmHg(25.5℃)，燃点260℃，爆炸极限4.3～4.6%，可溶于水（1g/242ml、20℃），乙醇（1g/94.3ml、20℃），二硫化碳及四氯化碳等。

二、硫磺产品质量指标硫磺产品质量指标见表1表1：GB2449-92第四节装置物料平衡及主要操作条件一、物料平衡表2：硫磺回收（Ⅰ）物料平衡：硫磺回收（Ⅱ）物料平衡表3二、主要工艺操作条件表4：主要工艺操作条件第五节主要工艺参数操作分析1、酸性气燃烧炉配风控制酸性气燃烧炉配风调节控制是硫磺回收装置生产的关键，直接影响着装置的平稳运行、总硫转化率及硫磺产品质量。

目前装置采用酸性气流量单参数与进炉空气流量比值调节供风，忽略了酸性气浓度变化，控制过程为粗调，配风效果不好。

因此，配风效果需要根据过程气组份化验分析数据、部分工艺参数变化及酸性气焚烧炉火焰颜色综合分析.①根据二级转化器出口过程气组份化验分析数据判断:a、（H2S+COS）/SO2 = 2 时，说明配风合适。

b、（H2S+COS）/SO2 ＞2 时，说明配风偏小。

C、（H2S+COS）/SO2 ＜2 时，说明配风偏大。

②根据工艺参数变化判断：a、配风不合适转化器床层温度下降，配风过大床层会着火，温度“飞升”b、两炉温度变化。

当配风过大时炉-1温度升高；当配风过小时，炉-1温度下降，炉-2温度上升。

③根据炉-1火焰颜色变化判断：a、火焰颜色发白，则配风大。

b、火焰颜色发暗，则配风小。

C、火焰颜色发呈橙红色，则配风合适。

2、炉-1温度控制3、炉-1压力控制第六节装置消耗指标及能耗一、装置设计消耗指标1、电消耗量2、水消耗量3、蒸汽消耗量4、燃料气用量二、装置设计能耗指标第七节装置开、停工及主要步骤一、装置开工（一）开工前准备工作1、对装置进行全面质量大检查。

2、检查流程是否正确，盲板是否拆除，人孔法兰是否把紧，管线是否畅通。

3、所有的仪表自动控制阀是否灵活好用，现场阀位开度与操作室内仪表盘指示是否一致。

4、检查所有消防器材是否齐全，是否在指定地点。

5、安全阀是否按规定标准定压，铅封是否完好，压力表安装是否到位。

6、安全设施准备齐全好用。

7、水、电、气、风、瓦斯系统保证供应，满足工艺要求。

8、风机完好达到备用状态。

9、准备好点火用具。

10、联系化验，提前做好酸性气及过程气分析工作。

（二）开工及贯通吹扫注意事项1、在开工过程中，各岗位始终要把安全放在第一位，严格执行各项安全规定。

2、开工前，严格检查开工流程。

3、开工过程中要做到H2S不泄漏，含H2S污水不乱排，不堵管线，不损坏设备。

4、炉子引瓦斯前要做爆炸分析，合格后才能进炉。

5、炉子第一次点火若没点着，立即关闭瓦斯，加大风量吹扫15分钟，方可进行第二次点火。

6、炉子、床层升温要严格按升温曲线进行。

7、引酸性气时要加强酸性气脱液。

8、开工过程中严防废热锅炉超温、超压、干锅。

8、吹扫时，认真检查各段吹扫流程是否畅通，逐段吹扫。

（三）开工主要步骤A、系统吹扫、试压按照要求对系统进行吹扫，试压。

要求如下：1、酸性气线吹扫试压F101前引1.0MPa蒸汽，反吹至阀组、V101、T201（酸性气分液罐）、压送罐，从压送罐底排放。

吹扫1个小时后，进行试压。

保持V101、T201、压送罐及阀组阻火器的压力为 0.1MPa，检查阀组阻火器、V101、T201、压送罐的法兰及人孔密封情况。

2、高压瓦斯系统系统引氮气，对阻火器阀组及瓦斯分液罐进行吹扫2小时，然后对法兰及人孔进行气密试压，试压压力0.6MPa。

3、过程气线启用风机，对系统进行吹扫，保证各排硫阀畅通，吹扫结束，关闭排硫阀，控制系统压力0.03MPa，对系统进行试压。

系统吹扫流程：C101→F101→E101→R101→E102→R102→E103→V103→F102→S101→排空4、蒸汽伴热系统吹扫、试压引1.0MPa蒸汽，对伴热系统进行吹扫，吹扫时按正常流程引气，各排凝口排放。

吹扫完毕后进行试压，试压时E103的试压压力为0.15Mpa，E101、E102试压压力为0.38Mpa。

5、液态烃脱硫醇尾气线从F102后给1.0MPa蒸汽，打开架1外排污阀,对管线进行吹扫,要求排污阀见汽，确保通畅。

B、点炉升温步骤如下：1、引瓦斯至F101炉前，瓦斯做爆炸分析合格后（O2<1%），接胶皮管点明火。

2、关闭掺合阀、E101出口蝶阀，打开紧急放空线角阀和F102角阀。

改好流程如下：F101→E101→紧急放空角阀→S101→排空3、E102加脱氧水至液位20%。

4、启动风机，F102进瓦斯点燃小火嘴，待F102燃烧正常后，F101压力调至微负压，F101引瓦斯点火。

5、F101、F102按升温曲线升温（见附图），合理配风，要防止瓦斯燃烧不完全。

6、按照统筹时间要求F101升温至1450°C，调整瓦斯当量燃烧，F101达到条件。

C、床层升温床层开始升温，烘转化器。

1、改通系统流程如下F101→E101→R101→E102→R102→E103→V103→F102→S1012、E103通蒸汽，控制蒸汽压力0.04Mpa进行保护。

3、床层升温严格按升温曲线进行（见附图）。

4、R101、R102升温至240°C，恒温2h，床层达到引酸性气条件。

D、引酸性气，调整操作1、R101、R102床层温度升至规定的温度后，与调度、上游单位联系，准备引酸性气。

当酸性气化验烃含量<4%（V）后，开始引酸性气进分液罐。

2、加强酸性气分液罐的操作,做好酸性气的脱水、脱油。

3、将酸性气引进酸性气燃烧炉。

4、调整操作，控制各参数在工艺指标内(操作参数见工艺卡片)。

5、转入正常生产。

二、装置停工（一）停工要求及准备工作1、服从统一指挥，做到安全、平稳、文明停工。

2、严格按照停工方案进行停工吹扫；吹扫时要有专人记录。

3、蒸汽吹扫前要脱尽蒸汽凝结水，防止水击。

4、系统吹扫、水冲洗过程中各管线、容器、采样阀等设备低点要排凝，高点放空要打开。

5、吹扫在线仪表时要及时通知有关仪表人员吹扫仪表引线。

6、提前联系化验车间、空压车间氮氧站，保证能及时取样并进行化验分析及氮气供应。

畅通、好用。

7、保证炉F101前N28、硫化氢、液氨管线及相关容器设备吹扫时要根据化验分析结果判断是否吹扫干净。

9、冷凝器、床层积硫吹扫干净，其它管线吹扫到预定位置。

10、准备好破硫封的接头、胶皮管、大管钳及防毒面具。

11、严禁乱排乱放，排放时要注意油气，噪声等影响环境的因素。

12、停工完毕后，通知电气给机动设备停电。

（二）停工主要步骤1、床层“热浸泡”按照统筹时间安排对床层进行“热浸泡”，在正常配风条件下提高两床层温度，要求一级转化器床层温度控制在320-350℃，二级转化器床层温度控制在300-320℃，对床层“热浸泡”48小时。

同时加强排污，至少每小时一次。

2、系统热吹扫1）降低进炉酸性气量，加大配风，使H2S完全燃烧，对系统进行吹扫。

要求F101温度不大于1450℃，一级转化器入口过程气H2S<0.5%（V），O2≯2%（V），注意防止床层着火。