硫磺裝置新職工培訓(xùn)課件

1、新職工培訓(xùn)教材新職工培訓(xùn)教材目 錄：一、硫磺車間簡(jiǎn)介二、硫磺回收裝置的作用三、裝置工藝簡(jiǎn)介及產(chǎn)品用途四、物料性質(zhì)五、各裝置的工藝原理及流程簡(jiǎn)述一、硫磺車間簡(jiǎn)介： 硫磺回收裝置是一套聯(lián)合裝置，包括：兩套硫磺裝置（1萬(wàn)噸/年硫磺回收裝置與2萬(wàn)噸/年硫磺回收裝置各一套）、兩套60噸/小時(shí)的污水單塔低壓汽提裝置、與2萬(wàn)噸/年的制硫相配套的尾氣處理和溶劑再生部分及100噸/小時(shí)胺液再生裝置。二、硫磺回收裝置的作用：隨著石油加工與天然氣工業(yè)高速發(fā)展，含硫原油加工量和含硫天然氣處理量相應(yīng)增加。特別是高硫原油進(jìn)口的增多，以及大量的含硫燃料油深加工及煤化工等工藝都涉及到含硫化合物的處理。國(guó)內(nèi)多數(shù)天然氣田也伴生大

2、量的硫化氫。在原油中硫含量不斷升高，加工深度不斷深化的同時(shí)，對(duì)含硫物質(zhì)排放的環(huán)保控制標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格。經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與環(huán)保的嚴(yán)格控制使得相關(guān)的氣體脫硫與硫磺回收技術(shù)日益重要。n硫在石油化工行業(yè)的化工生產(chǎn)過(guò)程中存在極大的危害，如不及時(shí)將其脫除，將嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，影響裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。同時(shí)，硫的存在也嚴(yán)重的影響產(chǎn)品質(zhì)量，各國(guó)對(duì)油品中的硫含量均有日趨嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。因此，必須對(duì)煉油過(guò)程中的硫加以處理。硫磺回收裝置的作用就是回收硫，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。n硫磺回收裝置的任務(wù)就是處理煉油廠、天然氣化工廠等產(chǎn)生的含有硫化氫的酸性氣，采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒ɑ厥栈ぴ狭蚧?，然后進(jìn)行尾氣處理，達(dá)到化害為利，降低污染，保護(hù)環(huán)境的目的。n

3、國(guó)內(nèi)第一套從天然氣中回收硫磺的裝置于1965年在四川東溪天然氣田建成投產(chǎn)，第一套從煉油廠酸性氣中回收硫磺的裝置于1971年在山東勝利煉油廠建成投產(chǎn)。2000年以后國(guó)內(nèi)硫磺回收裝置迅猛發(fā)展，短短幾年，就使我國(guó)硫磺回收裝置從六十余套增加到一百多套，其中煉油廠硫磺回收裝置約占70左右。n據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)從2010年以后進(jìn)口原油將持續(xù)增加，且大部分屬于高硫含量的進(jìn)口原油，加工過(guò)程中必然副產(chǎn)大量的酸性氣，必須建設(shè)大量硫磺回收裝置以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。近幾年硫磺回收裝置迅速發(fā)展，一大批新建裝置陸續(xù)建成，他們的特點(diǎn)代表了我國(guó)硫磺回收裝置的技術(shù)先進(jìn)性和今后的發(fā)展方向，新建硫磺回收裝置一般呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：n1、自

4、動(dòng)化程度高，控制更為精準(zhǔn)。n2、裝置規(guī)模大，一般為年產(chǎn)2萬(wàn)噸以上的裝置。n3、硫回收率高，硫回收率可達(dá)9798 。n4、更注重環(huán)保，絕大多數(shù)裝置配有尾氣處理單元，總硫回收率可達(dá)9999.8 ，能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。n5、新工藝及新催化劑迅速發(fā)展，克勞斯催化劑及尾氣處理催化劑形成系列化。n硫磺回收部分采用一級(jí)高溫轉(zhuǎn)化、兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化的常規(guī)克勞斯工藝。制硫燃燒爐采用燒氨火嘴，在1300左右的溫度下，將污水酸性氣中的NH3全部轉(zhuǎn)化為N2和H2O，以達(dá)到污水汽提裝置停開(kāi)側(cè)線、節(jié)能降耗的目的。尾氣處理部分的還原吸收工藝采用三維設(shè)計(jì)院開(kāi)發(fā)的 “SSR”工藝。設(shè)計(jì)硫磺回收部分的單程轉(zhuǎn)化率為95，單程收率為97，裝

5、置總硫收率為99.94，焚燒后尾氣中SO2的濃度為486mg/m3。完全可以滿足大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB16297-1996）的要求。 n本裝置主要原料為上游裝置排放的酸性氣、酸性水，主要產(chǎn)品是硫磺，用于制造硫酸，橡膠制品行業(yè)，在農(nóng)業(yè)上可以用來(lái)做殺蟲(chóng)劑醫(yī)藥上可用制造磺胺等藥品，軍事工業(yè)上用來(lái)制造炸藥，食品工業(yè)上用來(lái)作庶糖脫色等，在半導(dǎo)體工業(yè)上也有應(yīng)用。四、主要的物料性質(zhì)：n1、H2S （硫化氫）n（1）硫化氫為臭雞蛋味、無(wú)色氣體。n（2）大量接觸可引起眼及呼吸道刺激癥狀。n（3）中毒者應(yīng)立即移至空氣新鮮處吸氧。眼損傷用生理鹽水或1-2%的NaHCO3液沖洗。n（4）防護(hù)需佩戴防毒面具，眼鏡

6、及防護(hù)服。n理化性狀：n硫化氫是一種無(wú)色、具有臭雞蛋氣味的可燃性劇毒氣體，分子式為：H2S，分子量為34.08，密度為1.539 Kg/m3，比重為1.19，純硫化氫在空氣中246或在氧氣中220即可燃燒，與空氣混合會(huì)爆炸，其爆炸極限為：4.345.5。H2S溶于水，一體積水可以溶解4.65體積H2S，水溶液呈弱酸性(氫硫酸)，氫硫酸是不穩(wěn)定的，易被水溶液中氧氧化，而使其H2S溶液呈混濁(單質(zhì)硫易析出) 。nH2S能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成硫化物，特別是在加熱或水蒸汽存在的情況下也能和其它氧化物質(zhì)生成硫化物。n如：2H2S+FeFeS+2H2nH2S能嚴(yán)重腐蝕鋼材(設(shè)備、管道等)，因此在停工吹掃過(guò)

7、程中，一般選用氮?dú)庾鳛榇祾呓橘|(zhì)，其目的就是防止蒸汽H2S加速與金屬作用產(chǎn)生腐蝕。不同濃度硫化氫對(duì)人的毒作用：不同濃度硫化氫對(duì)人的毒作用：濃度（毫克濃度（毫克/ /立方米）立方米） 接觸時(shí)間接觸時(shí)間 出現(xiàn)癥狀出現(xiàn)癥狀 0.035 嗅覺(jué)閾 0.4 感明顯臭氣 30-40 引起癥狀的閾濃度 70-150 1-2小時(shí) 呼吸道及眼刺激癥狀，吸2-5分鐘后嗅覺(jué)疲勞，臭味消失。 300 1小時(shí) 6-8分鐘出現(xiàn)眼急性刺激癥狀，時(shí)間稍長(zhǎng)引起肺水腫 760 15-60分鐘 發(fā)生肺水腫及肺炎、頭痛、頭昏、步態(tài)不穩(wěn)、惡心、嘔吐。 1000 數(shù)秒鐘 很快出現(xiàn)急性中毒，呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。 n2、SO2（二氧化硫）

8、n二氧化硫是具有強(qiáng)烈刺鼻的窒息氣味和強(qiáng)烈澀味的無(wú)色有毒氣體，分子式SO2，分子量是64.06， SO2易冷凝，常壓下冷至-10或常溫下加壓至405.2KPa即可液化，故SO2可做制冷劑，熔點(diǎn)：-76.1，沸點(diǎn)：-10.02。20時(shí)，一體積水可以溶解40體積SO2氣體，SO2水溶液生成亞硫酸(H2SO3)，呈中強(qiáng)酸，所以在有水或水蒸汽存在的情況下，SO2比H2S更易腐蝕鋼材，同時(shí)與水生成的亞硫酸也會(huì)緩慢氧化成硫酸；溶于乙醇、乙醚、氯仿、甲醇、硫酸和醋酸；不燃，也不助燃，車間空氣最高容許濃度為15mg/m3。n3、硫磺n外觀與性狀：淡黃色脆性結(jié)晶或粉末，有特殊臭味n分子量：32.06n熔點(diǎn)（）：1

9、12.8-120 沸點(diǎn)（）：444.6，隨溫度變化時(shí)，可發(fā)生氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)變。n自燃點(diǎn)246248，在空氣中接觸明火即可燃燒。 n密度：1.96-2.07103kg/m3n著火點(diǎn)：250 閃點(diǎn)：207 n溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯n主要用途：用于制造染料、農(nóng)藥、火柴、火藥、橡膠、人造絲、醫(yī)藥等4 4、催化劑：、催化劑：項(xiàng)目項(xiàng)目LS-971LS-971LS-901LS-901LS-300LS-300特性1、抗硫酸鹽化中毒2、高克勞斯活性和脫“漏O”保護(hù)型雙功能催化劑1、耐氧能力強(qiáng)，抗硫酸鹽化中毒2、對(duì)有機(jī)硫化物水解能力強(qiáng)，克勞斯活性幾近達(dá)到熱力學(xué)平衡1、比表

10、面積和孔容大2、強(qiáng)度好，克勞斯活性高，活性穩(wěn)定好。3、Na2O含量低，耐水熱老化性能好外觀形狀46mm紅褐色球形4515mm白色條形46mm白色小球化學(xué)組成AL2O380%、活性組分5%TiO285%AL2O380%、 Na2O0.3%堆密度0.75-0.85Kg/L0.95-1.05Kg/L0.65-0.75Kg/L比表面積100m2/g230m2/g260m2/g抗壓強(qiáng)度130N/cm100N/cm140N/cm磨耗0.3 1.00.3裝填位置第一反應(yīng)器第一反應(yīng)器第二反應(yīng)器裝填量（FeSO4/ AL2O3 ）5.35m3（ TiO2 ）5.35m3（AL2O3）10.3m3五、工藝原理及流

11、程簡(jiǎn)述：n1 1、硫磺裝置工藝原理：、硫磺裝置工藝原理：nClaus工藝的實(shí)質(zhì)是部分氧化還原反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)式為：n（1）2H2S+3O2=2H2S+2SO2+Q n（2）2H2S+SO2=3/x Sx+2H2O+Q n（1）與（2）又可寫(xiě)為：n（3）2H2S+O2=2/x Sx+2H2O+Q n基于以上反應(yīng)，在酸氣燃燒爐內(nèi)，約6065的H2S轉(zhuǎn)化成元素硫。在酸氣燃燒爐內(nèi)，還同時(shí)發(fā)生氨及烴類燃燒反應(yīng)：n 4NH3+3O2N2+6H2O+Q n CH4+2O2CO2+2H2O+Q n H2S+CO2COS+H2O+Q n 2H2S+CO2CS2+2H2O+Q n在轉(zhuǎn)化器中H2S與SO2在催化劑作

12、用下繼續(xù)發(fā)生低溫Claus反應(yīng)，同時(shí)還發(fā)生有機(jī)硫的水解反應(yīng)。nCOS+H2OH2S+CO2-Q nCS2+2H2O2H2S+CO2-Q n通過(guò)一段高溫反應(yīng)和兩級(jí)催化反應(yīng)，H2S轉(zhuǎn)化率可達(dá)97以上。n制硫部分：n來(lái)自催化裝置、重催裝置、汽、柴、蠟油加氫裝置、焦化裝置的清潔酸性氣經(jīng)混合后進(jìn)入清潔酸性氣分液罐（D101A/C）；單塔低壓汽提裝置的含氨酸性氣進(jìn)入含氨酸性氣分液罐（D101B），兩路酸性氣經(jīng)分液罐脫水后分別進(jìn)入制硫燃燒爐（F101/F401），經(jīng)制硫燃燒爐高溫燃燒，將酸性氣中的氨和烴類等有機(jī)物全部分解。在爐內(nèi)約65（V）的 H2S 進(jìn)行高溫克勞斯反應(yīng)轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，余下的 H2S 中有1/

13、3轉(zhuǎn)化為SO2。 n燃燒時(shí)所需空氣由離心鼓風(fēng)機(jī)（K-101A/B、K401A/B）供給，進(jìn)爐的空氣量按比例控制調(diào)節(jié)。自制硫燃燒爐（F101/F401）排出的高溫過(guò)程氣（約1250），一小部分自制硫爐頂部高溫?fù)胶祥y與一冷出口過(guò)程氣，調(diào)節(jié)一級(jí)轉(zhuǎn)化器（R101/401）的入口溫度，其余部分進(jìn)入制硫余熱鍋爐（ER101/401）冷卻至350，同時(shí)制硫余熱鍋爐（ER101/401）殼程產(chǎn)生1.0MPa（g）的飽和蒸汽，經(jīng)蒸汽過(guò)熱器（E204/504）過(guò)熱至320出裝置并入中壓蒸汽管網(wǎng)。n從制硫余熱鍋爐（ER101/401）出來(lái)的過(guò)程氣進(jìn)入一級(jí)冷凝冷卻器（E101/401），過(guò)程氣被冷卻至160，E101

14、/401殼程產(chǎn)生0.3MPa（g）的飽和蒸汽。在E101/401末端，冷凝下來(lái)的液體硫磺與過(guò)程氣分離，自E101/401底部流出進(jìn)入液硫脫氣池；E101/401頂部出來(lái)的過(guò)程氣經(jīng)高溫?fù)胶祥y調(diào)節(jié)至260進(jìn)入一級(jí)轉(zhuǎn)化器（R101/401），在催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)后的氣體溫度約為310，先經(jīng)過(guò)過(guò)程氣換熱器（E104/404）管程與進(jìn)二級(jí)轉(zhuǎn)化器（R102/402）的冷氣流換熱，溫度降至248后進(jìn)入二級(jí)冷凝冷卻器（E102/402）被冷卻至160。 nE102/402冷凝下來(lái)的液體硫磺，在E102/402末端與過(guò)程氣分離，自底部流出進(jìn)入液硫脫氣池，頂部出來(lái)的過(guò)程氣經(jīng)E104/404殼程與一級(jí)轉(zhuǎn)化

15、器出口的高溫氣流換熱后，溫度由160升至225進(jìn)入二級(jí)轉(zhuǎn)化器（R102/402），過(guò)程氣在催化劑的作用下繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的過(guò)程氣進(jìn)入三級(jí)冷凝冷卻器（E103/403），溫度從242被冷卻至150。在E103/403末端，被冷凝下來(lái)的液體硫磺與過(guò)程氣分離，自E103/403底部流出進(jìn)入液硫脫氣池；頂部出來(lái)的過(guò)程氣經(jīng)尾氣分液罐（D104/404）分液后，進(jìn)入尾氣處理部分。 n尾氣處理工藝原理：n含有一定量H2S、SO2、Sx的制硫尾氣在催化劑的作用下，進(jìn)行加氫反應(yīng)：nSO2+3H2H2S2H2O nSxXH2XH2S n加氫尾氣中H2S由MDEA吸收，凈化尾氣經(jīng)焚燒爐焚燒后排大氣，吸收了H2S

16、的MDEA經(jīng)解析得到再生酸氣返回制硫部分處理。 n尾氣處理部分：n制硫部分排出的硫磺尾氣經(jīng)過(guò)混氫，進(jìn)入尾氣加熱器（E201），與尾氣焚燒爐（F-201）出口的高溫?zé)煔鈸Q熱，溫度升到300后進(jìn)入加氫反應(yīng)器（R-201），在加氫催化劑的作用下進(jìn)行加氫、水解反應(yīng)，使尾氣中的二氧化硫、元素硫、有機(jī)硫還原、水解為H2S。反應(yīng)后的高溫氣體，進(jìn)入蒸汽發(fā)生器（E-202），產(chǎn)生0.3MPa(g)的飽和蒸汽，同時(shí)，高溫氣體被冷卻至170。在進(jìn)入尾氣急冷塔（C-201）下部。尾氣急冷塔使用的急冷水，用急冷水循環(huán)泵（P-201/A,B）自C201底部抽出，經(jīng)急冷水冷卻器（A204）冷卻至40后返C-201循環(huán)作用。

17、nMDEA貧液自D-206經(jīng)貧胺液泵(P-203)抽出送至尾氣吸收塔（C-202）上部，在塔內(nèi)尾氣與貧液逆流接觸，其中的H2S被吸收。自塔頂出來(lái)的凈化氣，進(jìn)入尾氣焚燒爐（F-201），在650高溫下，將凈化氣中殘留的硫化物焚燒生成SO2。焚燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)蒸汽過(guò)熱器和尾氣加熱器回收熱量后，煙氣溫度降至300左右，最后經(jīng)煙囪（S-201）排入大氣。n吸收H2S后的MDEA富液，由C-202塔底經(jīng)富液泵（P-202/A、B）升壓后，先經(jīng)貧富液換熱器（E-207A,B）換熱，溫度升至85進(jìn)入溶劑再生塔（C-203）上部進(jìn)行再生。C-203熱源由再生塔底重沸器（E-209）供給。塔底貧液經(jīng)E-207

18、A、B溫度由121降至79后再經(jīng)貧液冷卻器（E-208A、B）用循環(huán)水冷卻至40后進(jìn)入溶劑儲(chǔ)罐（D-206A、B）儲(chǔ)存，供C-202循環(huán)使用。nC-203頂氣體經(jīng)再生塔冷凝冷卻器（A-205），溫度降至40進(jìn)入再生塔頂回流罐（D-202）分液。液相經(jīng)再生塔頂回流泵（P-204A、B）打回C-203頂；氣體為解吸的酸性氣，返回D-101A制硫。n酸性水汽提裝置：酸性水汽提裝置：n1、原料污水的組成：n原料污水中主要有NH3、H2S、CO2、酚、氰化物、烴類等多種物質(zhì)組成， H2S 含量為5000mg/l，氨氮含量為2000mg/l。n2、酸性水汽提的目的：n 由于污水中有NH3、H2S 等有毒氣體，直接排入污水池，不僅影響污水處理廠的正常運(yùn)行，而且將有大部分H2S 從水中逸出，造成嚴(yán)重的大氣污染.為此污水汽提裝置能使污水凈化，并回收H2S 和NH3作為硫磺裝置的原料，化害為利，變廢為寶，造福人類。n污水的性質(zhì)污水的性質(zhì)n原料污水中99以上是水，所以其性質(zhì)于純水相近。原料污水中所含有害物質(zhì)以NH3、H2S、CO2為主，污水汽提主要是除去污水中的NH3、H2S。n該裝置采用單塔蒸汽汽提工藝，主要是利用CO2和H2S 的相對(duì)揮發(fā)度比NH3高，溶解度比NH3小的特性來(lái)去除污水中的NH3、H2S 、CO2，具體原理如下：n進(jìn)料污水與塔底凈化水換熱后，溫度可達(dá)105左右，在塔上部2