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克劳斯法硫回收工艺培训课件


7、液硫储槽 包括盘管和容器两部分 。 四、影响操作的因素 1、原料气中H2S含量 原料气中H2S含量高可增加硫回收率和降 低装置投资。
上游脱硫装置有效降低酸气中CO2,对改 善克劳斯装置原料气质量非常有利。
2、原料气和过程气中杂质组分含量
1)CO2
原料气中一般含有CO2,它不仅起稀释作 用,也会和H2S在炉内反应生成COS、CS2, 这两种作用都将导致硫回收率降低。当原 料气中CO2 从3.6%上升至43.5%,随尾气排 放的硫量将增加52.2%。
4、一二段换热器、一二三段冷凝器
换热器冷凝器的作用是把转化器生成的元 素硫冷凝成液体,同时回收热量。
5、一二三段液硫捕集器
立式包括容器、盘管、丝网、波纹管,功 能是从冷凝器出口尽可能回收液硫和硫雾 沫,捕集效果好坏对硫产量影响至关重要。
6、液硫封
立式 包括夹套、容器两部分,通过建立液 硫液位,利用液硫压力封住系统中工艺气 体,防止串出系统,造成危害。
2、废热锅炉
从反应器出口气流中回收热量并发生 蒸汽,同时使过程气温度降至下游设备所 要求的温度并冷凝回收硫。
3、一二三段转化器
转化器的功能是使过程气中的H2S和 SO2在床层上继续克劳斯反应生成元素硫, 同时使过程气中COS、CS2等有机硫化物在 催化剂床层上水解为H2S和CO2,主要反应 在一级反应器中进行,一级反应器实际空 速远远大于二、三级,考虑有机物水解要 求,一级转化器出口应控制在310~340℃, 由于各级冷凝分离了大量产物硫,也不存 在有机物水解问题,二、三级转化器在较 低温度下操作,可获得较高转化率。
二、原材料及产品主要技术规格:
1、 原材料技术规格
克劳斯催化剂主要成分为氧化钛,此 催化剂不需要还原,升温后即可使用。型 号为LYTS-01TiO2 LYTS-811,是白色氧化 铝催化剂,堆密度~0.7g/cm3,一次装填量 30m3。物理性质:外形尺寸直径4~6mm,比 表面≥300m2/g,孔容≥0.40ml/g,堆密度 ≥0.65kg/l,抗压碎强度>140N/粒,磨耗率 <0.3%,催化剂寿命在3年左右。
2)烃类及其他有机物
主要影响是提高了反应炉温度和废热锅炉 热负荷,同时增加了空气消耗量,在空气 不足时,相对摩尔质量较高烃类和醇胺类 溶剂将在高温下与硫反应生成焦油,严重 影响催化剂活性,此外过多烃类存在也会 增加反应炉内COS、CS2生成量,影响转化 率,一般要求烃类以CH4计不超过2~4%。
3)水蒸气
单质硫。首先在燃烧炉内三分之一的H2S 与氧燃烧,生产SO2,然后剩余的H2S与生成 的SO2在催化剂的作用下,进行克劳斯反 应生成硫磺。
其主要反应式为:
H2S+ 3/2O2= SO2+H2O+519.2kJ
2H2S+ SO2=3S+2 H2O +93kJ
由于酸气中除H2S外,通常含有CO2、H2O、 烃类等化学反应十分复杂,伴有多种副反 应发生。
炉温同H2S浓度密切相关,一般低于40%必 须采用分流法。
2)花墙
使过程气有一个稳定且充分接触的反应空 间,同时使气流均匀进入废热锅炉。
3)炉内停留时间
高温克劳斯反应一般在1s内即可完成,受 原料气含量、炉内混合均匀程度、燃烧室 结构等影响,停留时间一般在1~2.5s。
4)火嘴
使酸气和空气等气体有效混合均匀提供一 个提供一个使杂质和H2S能够完全燃烧的 稳定火焰。
和提高硫回收率已迫在眉睫。
一般克劳斯尾气吸收要经过尾气焚烧炉, 通过吸收塔,在吸收塔内用石灰乳溶液或 稀氨水吸收,生成亚硫酸氢钙或亚硫酸氢 铵,通过向溶液中通空气,转化为石膏或 硫酸铵,达到无害处理,我公司硫回收尾 气送至锅炉燃烧并脱硫后排放。
2、克劳斯法制硫基本原理
克劳斯硫回收装置用来处理低温甲醇 洗的酸性气体,使酸性气中的H2S转变为
1、克劳斯硫回收工艺特点
常规Claus工艺是目前炼厂气、天然气加工 副产酸性气体及其它含H2S气体回收硫的 主要方法。其特点是:流程简单、设备少、 占地少、投资省、回收硫磺纯度高。但是 由于受化学平衡的限制,两级催化转化的 常规Claus工艺硫回收率为90-95%,三级转 化也只能达到95-98%,随着人们环保意识 的日益增强和环保标准的提高,常规Claus 工艺的尾气中硫化物的排放量已不能满足 现行环保标准的要求,降低硫化物排放量
*消耗定额以每吨硫磺计。
三、主要设备
1、酸气燃烧炉
是克劳斯法制硫工艺中最重要的设备。 在此1/3体积的H2S与空气燃烧生成SO2, 保证过程气中H2Sபைடு நூலகம்SO2摩尔比为2:1,同 时烃类燃烧转化为CO2等惰性组分,并或 多或少生成元素硫。
1)火焰温度
燃烧炉温度必须保持在920℃以上,否则火
焰不能稳定燃烧,最好反应温度在 1250~1300左右。过高设备、耐火材料选择 困难,并生成多种氮、硫氧化副产物,导 致下游催化剂硫酸盐化而失活。
水蒸气是惰性气体,同时是克劳斯反应产 物,它的存在能抑制反应,降低反应物的 分压,从而降低总转化率。
4)NH3
产生多硫化铵及N的氧化物,造成堵塞、 腐蚀和催化剂中毒。
3、风气比
空气与酸气体积比。在原料气中H2S、烃 类及其它可燃组分已确定,可按化学反应
一、工艺方法及原理
硫回收率较高的Claus工艺是固定床催化氧 化硫回收工艺的代表。Claus硫回收装置一 般都配有相应的尾气处理单元,这些先进 的尾气处理单元或与硫回收装置组合为一 个整体装置,或单独成为一个后续装置。 Claus硫回收工艺及尾气处理方式种类繁多, 但基本是在Claus硫回收技术基础上发展起 来的,主要有:SCOT工艺、SuperClaus工 艺、Clinsulf工艺、Sulfreen工艺、MCRC工 艺等。
克劳斯法的工艺流程有三种: (1)部分燃烧法(2)分流法(3)燃硫法
(2)分流法 本装置采用分流法:将三分之一的酸性气 体通入燃烧炉,加入空气使其燃烧生成
SO2,而其余三分之二酸性气走旁路,绕 过燃烧室,与燃烧后的气体汇合进入催化 剂床层反应,这种可处理H2S含量为35%左 右的酸性气体,并采用三段转化,三级冷 凝工艺流程,该法回收硫的纯度较高 (99.8%)。
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