神華寧夏煤業集團烯烴硫回收及尾氣處理XXXX年X月X日目錄

第一章工藝原理及反響方程式第二章工藝特點第三章硫回收單元工藝流程根據世界衛生組織對60個國家10-15年的監測發現，全球污染最嚴重的10個城市中我國就占了8個，現在中國是僅次于歐洲和北美的第三大酸雨區。削減二氧化硫的排放量，控制大氣二氧化硫污染、保護大氣環境質量，是目前及未來相當長時間內我國環境保護的重要課題之一。我國大氣污染標準規定，SO2最高允許排放濃度：現有污染源≤1200mg/m3〔420ppmv)，新污染源960mg/m3〔336ppmv)。本裝置在烯烴工程中的位置氣化CO變換低溫甲醇洗甲醇合成MTP合成PP聚合硫回收及尾氣處理

2.6萬噸/年硫磺第一章工藝原理及反響方程式第一章工藝原理及反響方程式一、克勞斯氧化反響工藝原理1.克勞斯氧化反響工藝分熱反響階段〔克勞斯氧化爐內〕和催化反響階段〔克勞斯反響器內〕。2.為得到最大的轉化率,H2S與SO2的比例必須是2:1。3.為滿足H2S與SO2的比率,在熱反響階段,原料氣中1/3含硫組分和空氣燃燒生成SO2,在高溫下H2S與SO2反響生成單質硫。4.在熱反響階段,由于燒嘴處反響物的湍流及適宜的設計停留時間從而使反響物能較好的混合,60%的反響物轉化為單質硫。5.在催化反響階段(克勞斯反響器),剩余的H2S與SO2在催化劑的作用下進一步轉化成單質硫。主要化學反響方程式

二、主要化學反響方程式克勞斯氧化燃燒爐中發生的化學反響主要為:2H2S+3O2→2H2O+2SO22H2S+SO2→2H2O+3SCOS+2H2O→CO2+H2S克勞斯反響器1#、2#中發生的化學反響主要為:2H2S+SO2→2H2O+3S加氫反響器中發生的化學反響主要為：3H2+SO2→2H2O+H2SCOS+2H2O→CO2+H2S主要化學反響方程式三、尾氣處理工藝根本原理

1.復原反響：復原工段中，在鈷鉬催化劑的作用下，反響方程式如下SO2+3H2H2S+2H2OSn+nH2nH2SCnH(2n+2)S+nH2H2S+nCH4〔少〕由于反響氣中有蒸汽存在，CO等量的轉化成H2。CO+H2O CO2+H2COS和CS2依照以下反響進行水解：COS+H2OH2S+CO2CS2+2H2O2H2S+CO2所有反響都屬于放熱反響，反響熱能使反響器的溫度上升近40度.MDEA之優點包括:(1)由于MDEA之低蒸氣壓，MDEA濃度可高達60%而沒有汽化的損失；(2)MDEA對熱及化學反響所引起之活性退化具高度抵抗力；(3)，MDEA腐蝕性低；(4)MDEA具低比熱及低的反響熱(與CO2及H2S)，汽提塔之蒸氣用量少；(5)MDEA對碳氫化合物之溶解非常低。主要化學反響方程式四、喹啉工藝原理的根底克勞斯硫回收裝置中的單質硫中通常含有溶解在液態硫中的H2S及多種硫氫化物 H2SxH2S+(x-1)S脫氣工藝反響式如下：H2Sx(s)H2S(g)+(x-1)SH2S(g)+(x-1)S

從系統中除去H2S，上述反響平衡向右進行，在喹啉催化劑的作用下促進分解反響進行，從而降低了多硫氫化物含量。主要化學反響方程式五、尾氣燃燒工藝原理

1.從克勞斯工段和下游尾氣處理工段來的氣體，由于它們當中含有一定濃度的殘留物H2S、COS和CS2以及CO、H2,因此必須進行燃燒。排放氣中氧氣含量必須保證到達2%,確保所有這些混合物必須要用氧化成SO2、CO2、H2O。2.為了減少氫硫化物，需要選擇一個比催化劑燃燒爐更耐高溫的燃燒爐。第二章裝置工藝特點-硫回收一、克勞斯氧化硫回收單元簡介1.采用克勞斯硫回收工藝處理低溫甲醇洗工序排出的酸性氣體〔H2S含量必須到達30%以上〕，從而回收硫磺。2.經兩段克勞斯反響器轉化硫回收率可以到達96-97%。3.包括一個克勞斯燃燒爐、兩段式克勞斯反響器以及硫除氣池等設備.克勞斯工藝可分為三種方法:即燃燒法,分流法和直接法,本工藝采用燃燒法.裝置工藝特點-硫回收克勞斯氧化硫回收單元硫回收技術回收率投資克勞斯兩段催化96.0-97.0100克勞斯三段催化97.0-98.0110克勞斯兩段催化+硫自由釋放99.0-99.2135克勞斯三段催化+硫自由釋放99.2-99.5145克勞斯兩段催化+加氫化99.5-99.7155克勞斯兩段催化+硫氧化釋放99.8-99.9185克勞斯兩段催化+尾氣處理（現有再生單元）99.8-99.9+165克勞斯兩段催化+尾氣處理（包括再生克勞斯噴射）99.8-99.9+185自由噴射克勞斯100165兩段式克勞斯反響器克勞斯反響器進/出CLAUS燃燒器工藝氣組分序號組分進口（%）

出口（%）

CO267.0436.971N20.05628.894H2S30.312.726COS1.1662.365CS200.143SO202.609SX00.281CO0.7362.477H20.5760.923CH3OH0.1140SWS氣組分進/出CLAUS一段反響器工藝氣組分CLAUS反響器工藝指標進/出CLAUS一段反響器工藝指標進/出CLAUS二段反響器工藝指標進/出CLAUS二段反響器工藝氣組分：硫磺曝氣工藝硫磺曝氣工藝在硫磺曝氣池內完成液態硫脫氣。硫磺曝氣池分為三格。前兩個格之間的分隔壁底部是相通的，通過在第一、二格的硫磺泵及噴霧系統將液態硫中的氣體脫除，脫除了氣體的液態硫磺通過隔墻溢流到第三格，接著送至界區外去造粒。經吹出的混合氣被送入燃燒爐。硫磺曝氣池硫磺曝氣池裝置工藝特點-尾氣處理四、現有的尾氣處理工藝(1)Claus工藝法:通過控制反響溫度條件,使Claus反響在低于硫磺露點或使反響在溫度高于硫磺熔點的液相中進行,以有利于Claus反響在最正確的平衡條件下生產更多的硫磺。(2)SO2回收工藝法:通過將尾氣中的硫化物全部轉化為SO2并將其回收另作處理。(3)H2S回收工藝法:通過將尾氣中的硫化物全部轉化為H2S并將其回收利用。(4)直接氧化法:將尾氣中的H2S直接氧化成硫磺。尾氣處理裝置尾氣處理BFD圖加氫復原反響器工藝指標進/出CLAUS加氫復原反響器工藝指標加氫復原反響器工藝指標加氫反響器尾氣燃燒裝置在尾氣處理工段的下游，尾氣和從硫除氣池D-45007排出的氣體一起，被送到與燃燒室D-45006相連的燃燒燒嘴B-45003中。在燃燒室D-45010內，所有殘留的硫組分和尾氣中的易燃組分與燃料氣一起，在約為800°C的溫度下燃燒。在煙氣中，過剩氧含量為2%的空氣通過煙囪排向大氣。在這樣的溫度和過剩的空氣量下，有足夠的時間確保燃燒煙道氣中的H2S含量小于10ppmv。燃燒爐空氣鼓風機C-45003A/B提供燃燒所需的空氣，通過燃燒室D-45010的溫度控制燃料氣的流量，也就是通過燃燒所用空氣量的比例來控制的。安裝在通向煙囪的煙氣管線上的氧含量分析儀，是根據燒嘴進料氣的組成，來調整空氣與燃料氣的比例。酸水汽提單元硫磺造粒單元來自硫磺曝氣池的熔融態硫磺經第三硫磺泵P-45011A/B進入硫磺造粒機PU-45901。熔融態硫磺在泵的壓力下，以一定的粘度和溫度從造粒機布料器分布的小孔中滴出，均勻分布于造粒機輸送冷卻鋼帶上，經冷卻凝結成規那么的Φ3～6×1.5～1.8mm半球狀顆粒。鋼帶下方噴濺的冷卻水使用生產裝置的循環冷卻水，循環回水經水箱暫存，并過濾去雜質后經硫磺造粒機回水泵P-45901A/B送回循環冷卻水路。硫磺造粒顆粒經鋼帶輸送到造粒機末端，造粒機末端設置的膠木刮板將硫磺顆粒刮入卸料口，經溜槽進入硫磺包裝料倉D-45901暫存，該料倉可存29.6t，儲存時間為5小時，料斗下設置的硫磺顆粒半自動包裝機PU-45902將來自硫磺儲倉的硫磺顆粒包裝成40公斤/袋，并用人工方式將成品袋送入到倉庫，儲存在造粒包裝樓倉庫中。硫磺造粒機造粒的工藝流程-性能特點1、連續冷凝固化、造粒成型，生產效率、操作環境得到大大改善。2、顆粒成品形狀規整，無銳角，成粒率幾乎接近100%。成品的物理性能得到大大提高，產品競爭力增強。3、通過布料器轉速或進料流量的調節，可在一定范圍有效地調整成品粒度。4、采用薄鋼帶傳熱和霧化噴淋強制冷卻，使熔融物料得到迅速冷凝固化和造粒成型。5、由于傳輸鋼帶在卸料端處的換向彎曲，使鋼帶固化物料與鋼帶的結合面產生別離，卸料時粉塵極少，顆粒形狀得到有效保護。6、布料器與鋼帶均采用變頻調速控制器，可根據生產能力、物料特性、操作工藝及環境的變化，方便地進行調整與控制。7、造粒裝置采用三段溫度智能控制，確保系統操作穩定、可靠。造粒過程冷凝固化傳熱造粒過程冷凝固化傳熱危險化學物質的理化性質第三章工藝流程硫回收工藝流程(PFD)硫回收工藝流程(PFD)硫回收工藝流程(PFD)克勞斯熱反響階段克勞斯催化反響階段離開第一段克勞斯反響器R-45001后，工藝氣進入1#硫冷凝器E-45002，在這里氣體被冷卻到170°C左右，壓力0.149Mpa(A),局部硫蒸氣冷凝下來。所回收的熱量用于產生飽和低低壓蒸氣。離開1#硫冷凝器E-45002的氣體，在E-45003中利用中壓蒸汽加熱到2#克勞斯反響器R-45002所要求的入口溫度(200°C)。在第二段克勞斯反響器R-45002中，在鋁型催化劑作用下進一步將工藝氣中剩余的硫組分轉化為單質硫。離開第二段克勞斯反響器的工藝氣溫度接近218°C，0.141Mpa(A),在下游的2#硫冷凝器E-45004內冷卻到130°C左右壓力0.135Mpa(A),，使大局部硫蒸汽冷凝下來。2#硫冷凝器E-45004中回收的熱量用于產生飽和蒸汽(0.2MPa(a))，該蒸氣被克勞斯冷凝器AE-45001冷凝下來后又返回到冷凝器中。工藝氣在送往LTGT單元進一步處理前，經硫別離器D-45004，將液態硫進一步從氣體中別離出來。從廢鍋E-45001、1#硫冷凝器E-45002、2#硫冷凝器E-45004和硫別離器D-45004中冷凝下來的液態硫，依靠重力流入帶有蒸氣伴熱夾套的管子，最后到達除氣單元的硫脫氣池。每條管線都帶有一個取樣檢查口，以便檢測連續流動的液態硫。去酸性氣分析控制系統的空氣。通過酸性氣與空氣的比例來控制主空氣流量。測量H2S和SO2的分析儀安裝在硫別離器D-45004的下游，該儀器要求H2S和SO2的比例2:1，以此來優化硫產品的產率。這主要是通過從下游分析儀來的信號作為反響來控制工藝氣量。尾氣的氫化尾氣冷卻

工藝氣體的進一步冷卻是在激冷塔T-45001中，通過與循環冷卻水直接接觸來完成。氣體從塔底進入，然后從塔頂排出，同時循環水從塔頂逆向流向塔底。在塔的填料層發生熱交換以及水蒸氣的冷凝。激冷水通過泵P-45003A/B進行循環，在循環水冷卻器E-45006A/B中進行降溫。循環水的PH值必須進行檢測，因為當PH值小于6時，可能會發生腐蝕。為了提高PH值，需向系統中注入氫氧化鈉的堿溶液。在開車期間，從激冷塔T-45001頂排出的氣體，由開車鼓風機C-45002循環送入混合室D-45005中。循環氣在混合室D-45004內預熱到加氫反響器R-45003正常運行時所需的溫度范圍。尾氣冷卻尾氣吸收正常操作期間，離開激冷塔的工藝氣被送到尾氣吸收塔T-45002，氣體從塔底進入，以除去其中的H2S組分。在吸收塔內，工藝氣體直接與濃度逐次遞減的MDEA溶液逆向接觸。溫度較低的貧液在流量控制下，從吸收塔T-45002的上部參加塔內，MDEA溶液可送往吸收塔填料底部床層。尾氣離開尾氣吸收塔T-45002頂部去往燃燒爐。尾氣的解吸及溶劑再生尾氣的解吸及溶劑再生溶劑的補充及排污

尾氣的解吸及溶劑再生喹啉脫氣單元喹啉脫氣單元尾氣燃燒工藝在尾氣處理工段的下游，尾氣和從硫除氣池D-45007排出的氣體一起，被送到與燃燒室D-45006相連的燃燒燒嘴B-45003中。在燃燒室D-45010內，所有殘留的硫組分和尾氣中的易燃組分與燃料氣一起，在約為800°C的溫度下燃燒。在煙氣中，過剩氧含量為2%的空氣通過煙囪排向大氣。在這樣的溫度和過剩的空氣量下，有足夠的時間確保燃燒煙道氣中的H2S含量小于10ppmv。燃燒爐空氣鼓風機C-45003A/B提供燃燒所需的空氣，通過燃燒室D-45010的溫度控制燃料氣的流量，也就是通過燃燒所用空氣量的比例來控制的。安裝在通向煙囪的煙氣管線上的氧含量分析儀，是根據燒嘴進料