低纯氢作为硫回收装置氢源的可行性研究.pdfVIP

研 究与开发 齐QIL鲁U石P油ET化R工OC，H2E0M13IC，A4L1(3TE)C：H1N84OL—OG18Y7 低纯氢作为硫回收装置氢源的可行性研究 陶卫东，刘剑利 ，刘爱华 ，许金山，刘增让 (中国石化齐鲁分公司研究院，山东淄博 255400) 摘要：低纯氢作为硫回收装置氢源的可行性研究试验结果表明：使用LSH一02低温Claus尾气加氢催化剂，可将 氢气体积分数为67％以上的加氢释放气作为硫磺装置的氢源。 关键词：低纯氢 硫回收装置 氢源 Claus尾气加氢 中图分类号：TE624．4 文献标识码 ：B 文章编号：1009—9859(2013)03—0184—04 1 概述 源，对此2种催化剂进行了实验室性能考察，开展 目前，国内炼油厂加氢装置每年产生大量的 了低纯氢作为硫回收装置氢源的可行性研究。 低纯度氢气(低纯氢)，氢气体积分数一般在50％ ～ 80％，大部分作为制氢原料或进行膜分离处理， 2 试验部分 提高氢气纯度后再进行 PSA处理，为加氢装置提 2．1 试验装置及方法 供合格氢源，但成本较高；少量的并入瓦斯管网作 试验是在 10mL硫磺微反装置上进行的，反 为燃料气烧掉，但热值较低。 应器 由内径 20mm 的不锈钢管制成，置于恒温箱 国内硫回收装置Claus尾气加氢单元使用的 内，恒温箱采用电加热方式，近似等温炉体。催化 氢气体积分数一般为95％以上，加氢成本较高。 剂装填量为 10mL。反应气 (干基)体积组成：H：s 但随着 国家对节能减排的13益重视 ，不少石化企 1％、SO20．6％、CS20．5％、H28％，其余为氮气和 业有使用廉价氢源代替原氢源的设想，但至今未 烃类，此外水蒸气 占总体积分数 30％。反应条件 见工业化实施的报导。使用低纯氢作为氢源取代 为体积空速(干基)1600h～、反应温度250℃(或 目前硫回收装置使用的氢源，对于硫磺装置节能 300℃)，压力为常压 。 降耗和降低加工成本具有重要的意义。 (1)催化剂的sO：加氢转化率 叼。，计算公式 中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂 (简称胜 如下 ： 炼)共有 4套硫磺 回收装置 ，其 中80kt／a装置 2 M0--M 1 ： — ， r／so2百 ××100％ L(1) 套、40kt／a装置 1套、10kt／a装置 1套。4套硫磺 装置每小时需使用氢气 1400～1600m ，每年消 其中， 、 分别代表反应器入 口及出口处 耗氢气 1．2kt以上。第 1套80kt／a硫磺回收装 SO 的体积分数，％。 置于2008年 11月更换成中国石化齐鲁分公司研 (2)根据下式计算催化剂的水解转化率 叼 ，： 究院开发的LSH一02低温型Claus尾气加氢催化 ， r／cs，：— ■一 x×100％ (2)， 剂，该催化剂具有低温活性好、抗结炭能力强的特 L,0 点，反应器人 口温度220～230oC；第2套80kt／a