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项目摘要

南阳理工学院TEAM探索者Explorers

队员：彭龙冯晓飞蒋新波董振华李楚楚

指导老师：谢英男王英磊李入林

惠州宏瑞环保13万吨/年炼油废气综合利用项目项目摘要

1项目简介

本项目是对本项目是对广东惠州宏瑞环保能源有限公司提供21344.686m³/h

的炼油废气进行脱硫处理。本项目采用改良克劳斯法加以活性炭吸附脱硫法对总

厂的炼油废气进行脱硫处理，处理后的气体含硫量低于53mg/m³,低于国家标准。

按照连续生产7200小时/年计，本项目可年产107988.5t的二硫化碳产品。生产

工艺可分为第一脱硫工段，第一二硫化碳合成工段，第二脱硫工段，第二二硫化

碳合成工段，共四个单元。

2.工艺介绍

2.1第一脱硫工段

第一脱硫工段的工艺流程图如图4-1所示，来自惠州市宏瑞环保能源有限公

司提供的21344.686m³/h炼油废气为原料，含硫化氢量为579.8g/m³,与流量为

57912.5m³/h空气的进入燃烧炉，其目的是将1/3的硫化氢燃烧转变成二氧化硫，

使得硫化氢与二氧化硫的摩尔比达到2：1，硫化氢的转化率为82.1%，此外，还

生成了少量二聚体硫、羰基硫和二硫化碳，其中燃烧炉的操作温度为1278，

压力为0.156Mpa.从燃烧炉出来的高温气体，经一系列降温处理后，将二聚体硫

蒸汽冷凝从分离器B7下方分离出来，从B7上方出来的气体开始进行Claus+SCOT

硫磺回收二级转化工艺，第一级转化反应器的操作温度为294，压力0.144Mpa，

其中硫化氢的转化率为67.74%，第二级转化反应器的操作温度255，压力为

0.135Mpa，硫化氢的转化率为67.33%。第一脱硫工段共产生16496.05Kg/h的硫

聚体（S2、S6、S8），作为第一二硫化碳合成工段的原料与甲烷反应合成产品，

此时的温度为116.3，压力为0.132Mpa。经过第一阶段脱硫后的气体有34.5%

循环回两级转化反应中，其余气体中含硫物质的质量分数分别为，硫化氢0.004、

羰基硫0.002、二硫化碳0.002、S258PPB、S69PPB、S864PPB，以上前三种物

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质未达到国家排放标准，后三种硫聚体又是合成二硫化碳的主原料，为减少资源

浪费，故此混合气体进入第二脱硫工段脱硫。

2.2第一二硫化碳合成工段

第一二硫化碳合成工段流程图如图所示，来自第一脱硫工段的硫聚体混合气

体，经过升温加压（达到848.7℃、0.3MPa）送到二硫化碳合成反应器中，同时

通入650℃、0.3MPa、1550Kg/h的纯甲烷至二硫化碳合成反应器，反应器的操作

条件为900℃、0.3MPa,其中S6、S8全部转化为S2，在S2与甲烷的反应中，S2

的转化率为0.95。反应后除了产生大量二硫化碳产品，还有大量未反应的S2、

生成的硫化氢和极微量的COS、SO2气体。混合气体经过降温减压后进入转筒过

滤器中，将固态S2和水分离出来，再经升温加压后进入过滤器将S2离出去，S2

循环回此工段进料处,水分送至总厂处理：从转筒过滤器出来的其他气体进入组

分分离器中，将二硫化碳和极微量硫化氢从底部分离出来，作为产品储存，从上

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部分离出的气体通入第二脱硫工段。此工段共合成二硫化碳产品7353.97kg/h。

2.3第二脱硫工段

第二脱硫工段流程图如图4-3所示，上述两个工段中叙述过的气体混合后作

为此工段的原料，此工段的流程与第一脱硫工段基本一致，只是在各部分进料组

成，各设备的操作压力、温度和化学反应转化率上有所不同。

混合后的气体（39.8℃、0.101Mpa）流量为55137.158Kg/h，先经过一次简

单的气液分离，下方出来的液体送去总厂处理，上方的气体经加热器升温至

170℃，与经过加热后的空气（230℃、0.06Mpa、28972.3Kg/h）同时通入燃烧炉,

其操作温度与压力为1