发布时间 : 星期日 文章硫磺回收工艺介绍 - 图文更新完毕开始阅读1ce439264b7302768e9951e79b89680203d86b6f
3、过程气的再热方式为高温惨合和通过气气换热器再热，流程简单，占地面积小，操作和维修简便，
4、由于应用了低温克劳斯技术，最后一级转化器中过程气是在硫蒸汽露点温度下反应，使实际转化率能够接近理论值。
MCRC过程最大特点之一是采取在线再生方式。故具有占地少、能耗低、投资省、收率高、操作方便等优点，将常规克劳斯装置与尾气处理装置结合为一体，得到广泛的应用。
2.1.2CPS硫横回收工艺
CPS硫横回收工艺是酸性气田天然气净化处理的关键配套技术，属于克劳斯延伸类硫横回收工艺，该工艺根据硫化氢与氧气反应生成单质硫和水的化学反应为可逆、放热反应的机理，在流程上创新性地增加了再生态切换前的预冷工艺，降低催化剂反应温度；创新性地増加了再生前的冷凝去硫工艺，降低单质硫分压值；创新性地回收焚烧炉排放烟气余热用于催化剂再热工艺，确保再生温度稳定，同时对废热进行充分回收利用等。与国际同类硫磺回收工艺相比，具有投资省、硫横收率高、能耗低、SO2等污染物排放少、适应性强的优点。
CPS工艺由一床克劳斯反应段和三个后续的低温克劳斯反应段组成，主要特点有：
１、装置应用低温克劳斯技术。先对催化剂再生后的反应器进行预冷，待再生态的反应器过渡到低温吸附态时，下一个反应器才切换至再生状态，全过程中始终有两个反应器处于低温吸附状态，有效避免了同类工艺不经预冷就切换，从而导致切换期间硫磺回收率降低和SO２峰值排放的问题，确保了装置高的硫磺回收率。
２、装置先将热段冷凝器出来的过程气与余热锅炉出来的小部分650℃过程气经高温惨和阀混合至273°Ｃ，进入克劳斯反应器，气流中的H2S和SO2在催化剂床层上反应生成元素硫。出克劳斯反应器的过程气温度升至344℃左右，经克劳斯硫磺冷凝器冷却至127°Ｃ，分离出其中绝大部分硫蒸汽后，再利用气／气换热器加热至再生需要的温度后进入再生反应器。进入再生反应器中的硫蒸汽含量低，不仅有利于Claus反应向生成元素硫的方向进行，最大限度地提高硫回收率，而且解决了过程气也S／SO２比值在线分析仪的堵塞问题。可确保在线分析仪长期可靠运行。
３、过程气切换采用特制夹套三通阀自动程序控制，切换灵敏，切换时间短，操作过程平稳可靠。
2.1.3超级克劳斯工艺
超级克劳斯工艺特点是在前面的两级或三级反应器为常规克劳斯，但在富硫化氢的条件下（H2S/SO2>2）运行，以保证进入选择性氧化反应器的过程气Ｈ
２
Ｓ／ＳＯ２比略大于10。配入适当高于化学当量的空气使硫化氨在催化剂上选
择性氧化为硫。较高的H2S/SO2比可得到较高的硫收率，但是过高的H2S/SO2比值必然使二段出口的硫化氢浓度升高，同时氧化选择性氧化段进料硫化氢浓度高将使催化剂床层产生大的温升，这是需要严格控制的，所以通常控制二段
出口H2S/SO2比值在10左右，H2S浓度低于1.5％。超级克劳斯工艺的关键步骤是选择氧化段，所选用的选择性催化剂只是将硫化氨氧化为元素硫，即使氧化过剩也不会产生Ｓ〇２和Ｓ〇３，也不催化H2S与Ｓ〇２的反应。装置的工艺特点：
1.非精确H2S/SO2的2:1控制。超级克劳斯工艺通过调节风气比使进入超级克劳斯反应器中的H2S浓度适当，在克劳斯段采用H2S过量操作，使离开末级克劳斯反应器的尾气中含有0.2％-1.5％的H2S。
２、灵活简便的操作性。超级克劳斯工艺克劳斯段采用过量的硫化氢操作，尾 气硫化氨浓度允许在化0.2％-1.5％范围波动。在超级克劳斯段采用前馈控制，进入超级克劳斯反应器前测定硫化氯的含量，计算出所需空气，在配加0.1％-1.0％的过量空气，从而使得超级克劳斯工艺操作具有很大的灵活性、简便性。
３、高效的超级克劳斯催化剂。超级克劳斯催化剂能够将85％以上的硫化氢转化为硫。并且，催化剂对过量的氧气和高浓度的水不敏感，不发生克劳斯反应和CO/H2的氧化反应，不生成COS及CS2。这种选择性强的催化剂使得高硫回收率成为可能。
４、硫回收率高。超级克劳斯工艺中克劳斯段Ｈ２Ｓ过量会抑制Ｓ〇２的浓度，通常低于0.1％；同时，在超级克劳斯段硫化氨的转化率超过９０％，加上装置易于控制，其总硫收率超过99.2％。
2.1.3.1富氨酸性气燃烧技术
制约反应炉和烧氨发生反应的因素为 3T，即 : 停留时间、温度和 混合程度。在酸性气燃烧炉火焰温度保持在 1300 摄氏度左右、保持时间 1.5秒以上，且使用高温稳定火嘴可使得残留氨浓度小于 50ppm。同时，国外多套装置的运行证明，过程气残留氨浓度小于 150ppm 的情况下，对系统没有任何影响。
但要使氨气充分反应，在富氨酸性气回收硫磺过程中不堵塞，游离 NH3 必须达到 50ppm 一下的标准即可。
富氨酸性气回收硫磺的燃烧炉有两种是市场上应用最为广泛的，它们是： I：单火嘴/双区燃烧炉。
单火嘴/双区燃烧是通过控制二区旁路再生酸性进气量大小来实现对炉温度的控制，使进入火嘴的含氨和可再生的酸性气在高温条件下完成燃烧。 II：单火嘴/单区燃烧炉。
这一方案是在涡流型燃烧器中燃烧含氨和可再生的混合酸性气体，通过风箱(烧嘴外壳)的叶片产生旋流，使含氨和可再生的混合酸性气体充分混合，这样就能保证即使缺氧只要有高温的火焰（大于 1250℃），氨气就能被完全燃烧，因此，该方案可以作为 25%（v）以下的氨气处理，且投资少，设备简单，流程简短。
2.1.3.2过程气再热方式
过程气再热方式主要包括中压蒸汽加热、电加热、气-气换热构成的间接方法、热气旁通的直接加热法、进气再热炉和焚烧气再热炉构成的再热炉加热法。 间接方法包括气换热和高温蒸汽预热，气换热也可以实现预热，但操作弹性小，不适合工厂加工原油多变的情况。利用中压蒸汽加热法操作简单、弹性大、但投资偏大，对大中型硫磺回收装置则是合适的。针对联合装置内有大量需求低压蒸汽的酸性水汽提及溶剂再生用户，正常操作时酸性气一、二、三级冷凝器产生低压蒸汽经济性最好。
再热炉加热无论是采用酸性气还是采用烃类作燃料，对操作控制要求都十分严格，若燃料气的组成波动较大，须增加燃料气密度仪，操作控制更为复杂，否则会因床层积碳而引起催化剂失活，增加系统压降，甚至出现黑硫磺。 热气旁通法(高温掺合)虽然与间接加热方式比较，Claus 段总硫回收率降低0.3%～0.5%。比较适用于中小型硫磺回收装置过程气的加热。