硫回收工段工艺原理.docxVIP

采用SUPERCLAUS硫磺回收工艺，是基于硫化氢（H2S）与受控比的氧气流进行的部分燃烧。O2与H2S的比率将自动维持，以实现所有碳氢化合物的完全氧化以及酸性原料气中H2S的部分燃烧。在SUPERCLAUS反应器的进口处H2S含量为0.7-0.8%（v），设计值为0.781%（v）。传统的Claus工艺中，空气与酸气的比例应能保证燃烧后气体中的H2S与SO2的比率刚好为2:1，是Claus反应的最佳比例。SUPERCLAUS工艺中，氧气与酸气的比例将调整到使H2S与SO2的比例大于2:1，以保证在SUPERCALUS反应器进口H2S的浓度要求，从而达到更高的总回收率。控制氧气，使进入SUPERCLAUS反应器的过程气中的H2S浓度处于0.7-0.8%（v）。前端燃烧步骤的操作时基于对H2S浓度反馈的控制，而非传统的对H2S/SO2(或H2S-2SO2)反馈比例的控制。第二级Claus催化所产生的废气流中的H2S浓度将由过程气分析器进行测量。原理归纳如下：（1）如果进入SUPERCLAUS反应器的H2S浓度太高，需要向燃烧器供给更多的氧气来生成SO2。（2）如果进入SUPERCLAUS反应器的H2S浓度太低，则向燃烧器供给相对较少的氧气以生成更少的SO2。主要反应：2H2S+3O2→SO2+H2O+热量 Claus反应器之后的冷凝可以使下一级Claus反应向正反应方向移动，提高硫的回收率。剩余H2S气体中的大部分与SO2反应生成单质硫：4H2S+2SO2→3S2+2H2O-热量（克劳斯反应）Claus催化阶段位于下游的Claus催化阶段将进一步提高硫的总体转化率。在Claus反应器中将发生以下反应：SUPERCLAUS反应器阶段来自最后一个Claus反应器的过程气与空气混合，在SUPERCLAUS反应器中，使用一种特殊的催化剂来进行H2S选择氧化，直接得到单质硫。反应方程式：来自SUPERCLAUS反应器的尾气以及来自液硫储槽T1701的工艺排出气体仍含有微量的硫化合物。在焚烧炉内燃烧，反应式：工艺流程简述1.原料气系统来自低温甲醇洗工段的酸性气（H2S:25.30% CO2:72.684% COS:0.703% CO:0.651% CH4:0.006% CH3OH:0.092% T:24.1℃ P:79KPa（G））经脱甲醇塔C1701洗涤掉气体中所含的甲醇，气体进入酸性气体分离器V1701进行气液分离，冷凝液通过位差送至甲醇洗涤塔C1701与洗涤水混合，经酸水泵加压送出界区。2.热阶段气体进入酸性气预热器（E1709）被预热到230℃，与按一定比例配入的氧气混合进入主烧嘴（F1701）燃烧，进入主烧嘴的氧气足够实现原料气中碳氢化合物的完全燃烧（0.12kgO2/1kg酸气）。同时，控制第二级Claus反应器出口处的H2S体积百分比达到0.82%。进入燃烧器的氧气由高级燃烧器控制系统（ABC系统）控制。此系统由两部分构成：顺流送料部分和逆流送料部分。首先测量酸气流，然后将其乘以所需的氧气/酸气比率（顺流送料控制），即得到所需的氧气量。最后所得到的氧气需求信号对供氧控制系统进行设定，而氧气控制系统对两个控制阀的位置进行调整。该系统通过调整氧气管线上的小控制阀进行调整，在其之后是主控制阀。最终要达到的效果是：通过调整氧气管线上的控制阀的气流再次达到超级克劳斯入口H2S浓度的最佳值，从而快速应对气流的变化。通过主氧气管线和调整氧气管线的气流总量将与酸性原料气总量相对应。此气流控制系统由位于SUPERCLAUS反应器进口工艺路线上的H2S分析控制器（逆流送料控制）进行调整。保证H2S容积百分比达到0.82%，从而使装置获得最佳的硫磺回收率。为了使火焰保持稳定，F1703主燃烧室内必须有足够高的燃烧温度（高于1000℃）。装置可在分流模式下运行。一部分酸性气从分流管线F1703燃烧室，提高火焰的温度。为了去除在F1701主燃烧器和F1703燃烧室，提高火焰的温度。为了去除在F1701主燃烧器和F1703燃烧室内产生的热量，气体通过废热锅炉E1701的管束与锅炉水换热。工艺气体被冷却，并副产0.7MPa（G）低压饱和蒸汽。低压蒸汽一部分用于设备加热，富余蒸汽则送至蒸汽管网。工艺气体经过燃烧，产生微量的硫蒸汽被冷凝成液态硫，经过硫封槽V1702A进入T1701液硫贮槽。克劳斯催化阶段来自废热锅炉E1701的气体，经过工艺气再热器I（E1706）加热，使其达到第一克劳斯反应器（R1701）所需的最佳温度。通过R1701反应器进口温度调节器，调节进工艺气再热器I（E1706）的蒸汽量，实现调节控制入口温度的目的。第一克劳斯催化反应器顶部装填氧化铝型催化剂，底部装填氧化钛型催化剂，目的是在反应器底床使H2S和SO2得到很好的转化。反