10万吨含硫废气净化回收项目2-创新性说明书.doc

2017“东华科技-陕鼓杯”第十一届全国大学生化工设计竞赛

10万吨/年含硫废气净化回收项目创新性说明书

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2017“东华科技-陕鼓杯”第十一届全国大学生化工设计竞赛

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目录TOC\o1-4\h\u

1.工艺创新 1

1.1反应技术创新 1

1.2催化剂的使用 2

1.2.1SO2加氢还原工段 2

1.2.2克劳斯硫回收工段 2

2.设备创新 2

3.节能降耗技术创新 4

4.环境保护创新 4

4.1风险分析 5

4.2废水处理技术 5

4.3废渣处理技术 6

5.使用软件 6

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1.工艺创新

1.1反应技术创新

本项目主要针对COS、CH4S、C2H6S、CH4、H2S、S等废气进行处理，脱硫生产硫磺。为提高脱硫效率以及产品纯度，硫回收之前进行了一系列初处理：废气洗涤、旋转RTO焚烧所有废气生成SO2、SO2加氢还原成H2S为后续硫回收提供原料。本项目主要技术创新如下：

1.旋转RTO技术

本项目利用旋转RTO技术对初步净化后的废气进行焚烧，使废气中的碳氢化合物氧化分解成CO2和H2O，含硫物质氧化成SO2，焚烧炉内温度为800℃，压力为0.5MPa。该技术工作原理：旋转RTO的蓄热体中设置分格板，将蓄热体床层分为几个独立的扇形区。废气从底部经进气分配器进入预热区，使气体温度预热到一定温度后进入顶部的燃烧室，并完全氧化。此项目中利用蓄热材料储存的热量，使待处理混合气在760~850℃环境下，将混合废气氧化分解成H2O、CO2、SO2，分解率高达99%。该技术特点：净化效率高，节省空间，工作方式简单。

2.克劳斯硫回收技术

目前，脱硫的工艺技术有多种，工业生产中多采用以下三种工艺：固定床催化氧化工艺（主要为克劳斯硫回收工艺及各种改进型工艺）、液相直接氧化工艺、生物脱硫及硫回收工艺。本项目采用克劳斯硫回收工艺，该工艺是固定床催化氧化回收工艺中硫回收率较高的代表。在工艺方面采用一段高温氧化炉，三级反应转化器，可以加工处理含H2S5%~100%的各种酸性气体，以高质量的氧化钛为催化剂。该技术主要原理：废气与一定量的空气混合进入主燃烧炉，用燃料气维持炉膛温度为1200~1300℃。1250℃，压力为0.5MPa。燃烧后的高温过程气经过硫冷凝器后，依次进入一级、二级、三级反应器，在催化剂作用下发生克劳斯反应。本项目燃烧炉内温度为1250℃，压力为0.5MPa。一级反应器内温度为361℃，压力为0.045MPa；二级反应器内温度为242℃，压力为0.041MPa；三级反应器内温度为220℃，压力为0.039MPa。该技术的突出特点如下：

（1）操作灵活方便

（2）硫磺回收率高

（3）装置适应性强

（4）投资和操作费用少

综上所述，本项目选用的脱硫工艺先进、可靠，使脱硫效率高达99.74%。

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符合脱硫技术要求。

1.2催化剂的使用

1.2.1SO2加氢还原工段

加氢反应工段所使用的催化剂为钴钼催化剂，型号为CT6-5B，该催化剂活性高，适应性强，磨耗低，可大大提高原料利用率，符合工业生产实际需求，达到了节约资源和成本的需求。

1.2.2克劳斯硫回收工段

克劳斯硫回收工段所使用的催化剂为氧化钛，该催化剂允许更短的接触时间，也就是处理量更大，同时抗氧中毒能力增强。高质量的氧化钛克劳斯催化剂所具有的优异的化学、物理性质提供长的使用寿命，且能抗工况变化。相同硫转化率下可在更高空速下操作，使其在达到同样效果下，可对新或改造的装置选用更小的克劳斯反应器来降低成本。

综上所述，本项目催化剂的选择环保合理。所选催化剂具有活性高、选择性好、环保等突出优点。

2.设备创新

旋转式RTO炉使用十个（编号1~10#）固定的热交换媒介床，热交换媒介使用的是蓄热陶瓷。来自生产线的废气经过四个（1~4#为进气区）热陶瓷媒介床后被加热；到炉膛后燃烧的高温气体将另四个（6~9#为排气区）热交换媒介床加热，相对应的5#、10#床为吹扫区，在旋转切换阀的作用下，陶瓷媒介床的两组编号循环变化（如2~5#为进气区7~10#为排气区6#、1#床为吹扫区，以此类推循环），如此两组热交换媒介床互相切换，蓄热后去加热低温废气。因每次换向只有25%陶瓷媒介改变气流方向，故有效减小RTO进出口的风压波动,对前端生产线气压影响很小,更适合涂布线。切换阀内部设计吹扫风道故