硫磺回收基础知识.doc

第一篇硫磺回收装置工艺部分 第一章 基础知识 第一节 硫磺回收基础知识 1.1硫磺回收装置的作用 随着我国国民经济持续、快速发展，能源需求量明显加大，原油进口数量逐年增加，尤其是含硫原油进口量大幅上升。随着进口原油资源重质化和硫含量不断增高，加工深度和产品质量要求不断提高以及对环保要求日趋严格，硫磺回收装置的建设规模和设计技术水平也迅速上升。 硫在加工过程中存在极大的危害，如不及时将其脱除，将严重腐蚀设备，影响装置的长周期运行。同时，硫的存在也严重影响产品质量，各国对油品中的硫含量均有日趋严格的标准。因此，必须对炼油过程中的硫进行脱除，并加以回收。 硫磺回收装置的作用就是对炼油过程中产生的含有硫化氢的酸性气，采用适当的工艺方法回收硫磺，实现清洁生产，达到化害为利，变废为宝，降低污染，保护环境的目的，并同时满足产品质量要求，降低腐蚀，实现装置长周期安全生产等诸多方面要求。另外，由于硫磺产品应用日益扩大和硫磺市场价格的快速提升，硫磺回收装置不仅仅是环保装置，也是产生巨大经济效益的生产装置。 1.2原油中的硫含量 硫是石油中除碳、氢外的第三个主要组分。虽然在含量上远低于前二者，但是其含量仍然是很重要的一个指标。常见的原油含硫量多在0.2%～5%之间，也有极个别含硫量高达7%。 ??? 原油按硫含量可分为低硫原油（硫含量＜0.5%）、含硫原油（0.5%＜硫含量＜2%）和高硫原油（硫含量＞2%）。目前世界上低硫原油仅占17%，含硫原油占30.8%，高硫原油比例高达58%，并且这种趋势还将进一步扩大。 ??? 由于我国原油产量的增长速度明显低于原油加工量的增长速度，国内原油的供求关系越来越紧张，为了满足国民经济发展的需要，原油进口量逐年增加，其中95%以上来自沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、阿联酋、科威特等国。除科威特外，这些国家出口的原油均可划分为轻质、中质和重质三类。除极少数外，如阿曼、也门和阿联酋部分原油，中东原油都是高硫原油。近年来，我国和委内瑞拉在能源合作方面有了很大的进展，已经落实将进口委内瑞拉超重油几千万吨，都属高硫原油。所以，我们炼油行业面临的脱硫制硫任务将越来越艰巨。中东原油的含硫量见表1.1。 ? 表1.1 中东原油的含硫量 国家 沙特阿拉伯 伊拉克 （巴士拉） 伊朗 原油名称 轻 中 重 基尔库克 轻 中 重 轻 重 含硫量，% 1.79 2.48 2.85 1.79 1.95 2.58 3.5 1.35 1.65 国家 科威特 中立区 阿曼 迪拜 阿 布 扎 比 卡塔尔 原油名称 出口 卡夫奇 出口 费佳 扎库姆 阿布布科什 乌姆谢夫 海上 含硫量，% 2.52 2.85 0.79 2.0 1.05 2.0 1.51 1.42 中国含硫原油含硫量见表1.2。 表1.2 我国部分含硫原油含硫量 油田 胜利 江汉 新疆塔河 原油名称 胜利 孤岛河口 江汉混合 轻质 中质 重质 含硫量，% 0.9 1.9 1.52 0.33～0.78 1.46 2.47 1.3 炼油过程中硫的分布 硫在原油中的存在形态主要有元素硫、硫醇、硫化氢、脂肪族硫化物、二硫化物、芳香族化合物、杂环硫化物。已确定结构的含硫烃就有200余种。 元素硫和硫化氢在原油及其馏分中多以溶解状态存在，含量一般在0.01%～0.1%范围内。 硫醇在原油中通常集中在轻馏分中，对轻馏分的性质有较大影响。 硫醚是原油中含量较多的一种硫化合物，相对集中在轻馏分和中间馏分内。 噻吩类化合物是原油中含量较多的一种硫化物，集中在高沸点馏分和渣油中。渣油中噻吩硫一般占其含硫量的50%以上。 此外，还存在不少在分子中同时含有两种以上杂原子的含硫化合物，如胶质、沥青质等就含有多种杂质（S、N等）的高分子硫化合物。 各馏分油含有的硫化合物种类非常复杂，主要石油产品中的硫存在形式如下： 气体中以H2S形式存在； 液化石油气中主要以H2S、硫醇形式存在； 汽油馏分中主要以硫醇、硫化物和单环噻吩形式存在； 柴油馏分中主要以硫醇、硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩等形式存在； 减压馏分中主要以噻吩形式存在，除包括柴油馏分中的噻吩种类外，还含有四环和五环的噻吩。 由于各种原油的硫含量和硫组成不同，各厂的加工工艺不同，致使硫在各个馏分中的分布也不同。一般的规律是：馏分越轻，含硫量越低，馏分越重，含硫量越高，硫化合物的结构也越复杂。 各加工装置硫分布的一般规律如下。 常减压装置：原油经过常压蒸馏后，约90%的硫转移到常压渣油中，而常压渣油经减压蒸馏后，约70%的硫转移到减压渣油中，20%的硫转移到减压蜡油中，10%的硫转移到其他馏分油中。 催化裂化装置：催化裂化原料中的硫约有45%～55%以硫化氢的形式进入气体产品中；约35%～45%的硫进入液体产品中；约5%～10%的硫进入焦炭中。 渣油