硫回收工艺在炼油厂的应用分析.pdf

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1、化工设计通讯工艺与设备第43卷第6期ChemicalEngineeringDesignCommunicationsTechnologyandEquipment2017年6月硫回收工艺在炼油厂的应用分析张金生(德希尼布化学工程(天津)有限公司,上海201203)摘 要:对炼油厂硫回收工艺特点进行分析,从原料酸性气的组成、热反应段和催化反应段等方面,分析硫收率相关影响因素及提高装置硫回收率的可行性方案,并对过程气及尾气再热方式进行了阐述。关键词:硫回收;Claus工艺;酸性气中图分类号:TE624.2文献标志码:A文章编号:1003–6490(2017)06–0121

2、–02AnalysisofApplicationofSulfurRecoveryProcessinRefineryZhangJin-shengAbstract:Inthispaper,thecharacteristicsofsulfurrecoveryprocessinoilrefinerywereanalyzed.Theinfluencingfactorsofsulfuryieldandthefeasibilityofsulfurrecoverywereanalyzedfromtheaspectsofcomposition,thermalreactionandc

3、atalyticreactionofrawmaterials.Processgasandtailgasreheatmethodweredescribed.Keywords:sulfurrecovery;Clausprocess;acidgas国内炼油厂硫回收装置大多采用常规Claus工艺,配套尾4NH3+3O2→2N2+6H2O(4)气处理,单套装置规模可达5~10万t/a硫磺产品,总硫回收率2NH3+SO2→N2+3H2O+H2S(5)可达99.8%以上。影响烧氨效果的主要因素为反应炉温度、停留时间、混硫回收工艺成熟,硫回收率高,但由于其工艺自身复杂性,合效果,

4、即所谓的“烧氨三要素”,三要素中以反应炉温度最原料和产品特殊性,现场操作难度较大。目前我国环保法规为重要。烧氨反应炉温度要高于1250℃,停留时间一般要求对大气污染物排放要求越来越严苛,因此对炼厂配套的硫回不低于0.8s。正常工况下,要求燃烧炉余热锅炉出口过程气中-63收装置总硫回收率要求也越来越高。硫回收装置总硫回收率氨含量不大于50×10,NOX浓度≤240mg/m。燃烧炉温度的影响因素很多,本文通过对生产过程中影响硫收率相关因与残留氨浓度关系见图1,停留时间与氨破坏效率的关系见图素、过程气再热方式等进行分析,探讨硫回收工艺合理的方2。案选择。2.5001硫回

5、收率的影响因素)-6影响硫回收率有酸性气组成、热反应段温度、催化反应102.000段效率等因素。(×1.5001.1酸性气组成的影响炼油厂进硫回收装置的原料酸性气多为溶剂再生酸性气1.000(AG)和酸性水汽提酸性气(SWS)。1.1.1H2S浓度AmmonlaResidual500正常工况下,直流法Claus工艺进料酸性气总量中H2S含[1]0量最低要求为50%,反应炉温度由酸性气中H2S、NH3及其1.0001.1001.2001.3001.4001.5001.600他可燃成分的含量决定。FumaceTemperature(℃)如果酸性气中H2S含量偏低,应设

6、置酸性气预热器和空图1燃烧炉温度与残留氨浓度关系气预热器,把酸性气与空气的进炉温度提高到160℃左右,为100热反应和氨完全转化创造了很好的条件。如果酸性水采用常压汽提工艺,氨含量可达35%,为防止)80%酸性气混合时温度降低造成氨结晶,汽提酸性气不宜与冷再(60生酸性气混合,可直接进入酸性气燃烧炉参与反应。1.1.2烃含量影响40当进料酸性气内含有烃类的浓度过高,或含有是C5以上的重烃类,由于在燃烧炉内不易完全燃烧,这时就会反应生20DestructionEmciency成单质碳:CnH2n+2+(n+1)/2O2→(n+1)H2O+nC(1)00.511.52

7、2.5由此会使产品硫磺因掺进单质碳而变黑。烃类的存在,ResidenceTime(s)还会增加有机硫的生成而影响催化反应段和加氢反应的负荷:图2停留时间与氨破坏效率的关系CH4+2S2→CS2+2H2S(2)由于硫磺回收能够处理NH3,从而可以取消酸性水汽提为了避免生成黑硫磺和有机硫的过多生成,应加强上游装置氨精制系统,可使酸性水汽提装置投资降低40%,能耗物料的重烃的脱除,并控制酸性气的含烃量,一般要求不超降低20%,并能消除酸性水汽提装置液氨泄漏等安全隐患。过4%。1.2温度对硫收率的影响1.1.3氨转化过程[2]H2S转化平衡转化率与温度关系如图3:对于汽提

8、酸性气,一

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