酸性水汽提的基本原理.ppt

尾气处理方法简介 尾气处理方法很多，各厂采用的方法也不一样，但归纳起来，按工艺原理大致可分为低温克劳斯工艺、吸收—还原工艺和选择性催化氧化工艺三大类。目前运用得比较多的方法是还原—吸收工艺。 还原—吸收工艺是用氢或氢和一氧化碳混合气体作还原气体，将尾气中的二氧化硫和元素硫加氢还原生成硫化氢，尾气中的硫氧碳、二硫化碳等有机硫化物水解为硫化氢，再通过选择性脱硫溶剂进行化学吸收，溶剂再生解析出的酸性气返回至硫磺回收装置继续回收元素硫。大部分还原—吸收工艺都是在斯科特工艺的基础上发展起来的，下面重点介绍斯科特工艺。 斯科特工艺进行反应的工艺原理 克劳斯装置尾气中二氧化硫与硫蒸汽在催化剂存在下，能与还原性气体氢气进行下列反应： SO2＋3H2→H2S＋2H2O S8＋8H2→8H2S 同时还存在以下副反应： SO2＋3CO→COS＋2CO2 S8＋8CO→8COS CO＋H2O→CO2＋H2 CO＋H2S→COS＋H2 COS＋H2O→H2S＋CO2 CS2＋2H2O→2H2S＋CO2 斯科特法示意流程 催化剂发展历史 自从上世纪30年代改良克劳斯法硫磺回收工艺实现工业化生产以来，相应使用的硫磺回收催化剂也经历了一系列的发展。到目前为止，大致可分为三个阶段，一是天然铝矾土催化剂阶段，二是活性氧化铝催化剂阶段，三是多种催化剂同时发展的阶段。目前国内应用最广、最成熟的是活性氧化铝催化剂。 塔顶飞温现象 原因 处理方法 现象 塔顶温度急剧上升 塔顶气流量增大，汽提酸性气分液罐液位上涨 侧线氨气流量表不稳，波动 原因 塔底重沸器汽量过大，温度急剧升高 原料水含氨，硫化氢，二氧化碳过多，使气相负荷突然增加 原料水带油严重 塔顶采出阀开度过大 处理量过大或重沸器内漏严重 处理 适当减少重沸器蒸汽量，加大冷进料量 若原料水中硫化氢，二氧化碳过多，可适量减少处理量 关小塔顶采出阀，加大冷进料量 净化水不合格原因及处理 原因 塔底液位高，冲塔造成分离效果不好 蒸汽压力低，波动，蒸汽温度低，满足不了塔底供热要求 塔顶压力过高，塔顶及侧线排放量过小 处理方法 降低塔底液位 联系调度提高蒸汽压力 温度 加大塔顶 侧线采出 再生塔溶剂发泡现象 处理方法 现象 再生塔压力降增加 再生塔液位下降 溶剂脏不透明 处理 缓慢减少再生塔底重沸器蒸汽量 加入消泡剂 对贫富液过滤器进行清洗 酸性气带烃现象 处理方法 现象 原料气带烃突然增加，燃烧炉配风不够，燃烧炉温度下降，系统压力上升，硫磺变黑，尾气中硫化氢含量增加，焚烧炉温度上升 处理 迅速汇报调度，酸性气准备放火炬。立即加大空气量，调整配风，将上游带烃的部分酸性气放火炬，如果带烃严重，酸性气全部放火炬投燃料气维持炉膛温度，Claus尾气走旁路，斯科特单元循环。 * 酸性水汽提的基本原理 酸性水是一种含有H2S，NH3和CO2等挥发性弱电解质的水溶液。上述组分在水中以NH4HS，（NH4）2CO3和NH4HCO3等铵盐形式存在，这些弱酸弱碱的盐在水中电离，同时又水解形成H2S，NH3和CO2分子，上述分子除与离子存在电离平衡外，还与气相中的分子呈平衡，该体系是化学平衡、电离平衡和相平衡共存的复杂体系。因此控制化学、电离和相平衡的适宜条件是处旦酸性水和选择适宜操作条件的关键。 由于电离和水解都是可逆过程，各种物质在液相中同时存在离子态和分子态两种形式。离子不能从液相进入气相，故称“固定态”，分子可从液相进入气相，称为“游离态”。各种物质在水中离子态和分子态的数量与操作温度、操作压力及它们在水中的浓度有关。根据H2S，NH3和CO2-H2O四元素体系性质，NH4HS(硫化氢铵）等在水中的水解反应常数KH随温度升高而升高，即水中游离态的H2S，NH3和CO2分子随温度升高而增加，因此汽提塔的温度应高于110℃。相平衡与各相分在液相中的浓度、溶解度、挥发度以及与溶液中其他分子或离子能否发生反应有关。如CO2在水中的溶解度很小，相对挥发度以及与溶液中其他分子或离子的反应平衡常数很小，因而最容易从液相转入气相，而NH3却不同，它不仅在水中的溶解度很大，而且与H2S和CO2的反应平衡常数也大，只有当它在一定条件下达到饱和时，才能使游离的氨分子从液相转入气相。 显然，通入水蒸汽起到了加热和降低相中H2S，NH3和CO2分压的双重作用，促进它们从液相转入气相，从而达到净化酸性水的目的。 主要技术方案 方案一：单塔加压侧线抽出汽提工艺，主要特点为侧线抽出富氨气并进一步精制回收液氨。 方案二：双塔加压汽提工艺，主要特点为采用双塔分