硫磺回收装置尾气达标排放的影响因素分析及改造措施

介绍了中国石油四川石化有限责任公司硫磺回收联合装置的工艺原理和特点,分析了酸性气质量、催化剂性能、液硫脱气、尾气处理、装置负荷以及设备防腐等制约尾气达标排放的主要影响因素。提出将上游加氢装置循环氢脱硫塔及富胺液闪蒸罐的撇油线改为去污油罐以避免富胺液带油、将溶剂再生装置富胺液闪蒸罐扩容并降低闪蒸压力(压力控制指标0.03~0.20 MPa)、将硫磺回收装置液硫脱气废气改至制硫燃烧炉措施。结果表明:改造前贫胺液H2S的质量浓度平均值为0.77 g/L,蒸汽单耗均值为160 kg/t,技术改造后贫胺液H2S的质量浓度平均值为0.26 g/L,蒸汽单耗均值为127 kg/t。硫磺回收装置排放尾气中SO2的质量浓度降至200~300 mg/m~3。投用络合铁液相氧化脱硫工艺后理论上排放尾气中SO2的质量浓度可降至100 mg/m3以下,满足大气污染物标准排放要求。     

催化裂化装置酸性气中烃含量升高的原因分析

1.0Mt/a催化裂化装置为提高富液闪蒸效果,2010年液化气脱硫单元实施了技术改造。但改造后导致酸性气中的烃含量偏高,使酸性气无法被回收利用。文中分析了酸性气中烃含量升高的原因,并采取了调整闪蒸温度、闪蒸时间等措施降低烃含量,收到了实际效果。     

长庆气田含硫天然气脱硫设备及技术

长庆气田第一、第二天然气净化厂采用常规的MDEA法脱硫工艺,脱硫装置主要包括吸收塔、汽提塔、闪蒸罐、贫/富液换热器、溶液循环泵及富液过滤器等设备。在简述天然气脱硫工艺流程后,着重介绍了上述主要设备的结构型式和材质。提出充分考虑腐蚀因素影响;吸收塔采用更好的塔板,降低塔径、壁厚;采用液力透平回收高压富液的一部分能量;在橇装式脱硫装置中采用结构紧凑的板式换热器等改进建议。     

催化原料加氢处理装置循环氢硫含量超标原因及对策

对武汉石化催化原料加氢处理装置脱硫部分在运行中出现富胺液外送不畅、脱后循环氢硫化氢含量超标等问题进行探讨,分析贫液温度、脱硫塔撇油、外送管线距离等因素所产生的影响。采取快速提高闪蒸罐压力、增大胺液循环量等措施来解决富胺液外送不畅等问题。进一步提出了增设富液泵、新增闪蒸气线等改进方案,方案效果还有待验证。     

炼厂醇胺溶剂再生过程中存在的问题及对策

介绍了四川石化公司醇胺脱硫溶剂再生装置的工艺原理、流程、特点以及贫胺液质量对尾气SO2排放的影响。针对上游装置生产过程中的异常波动对脱硫溶剂再生及制硫系统的影响,从工艺上提出了相应对策。分析了制约贫胺液质量的影响因素,针对这些因素提出工艺窄点控制方案。通过长时间对富液闪蒸罐温度压力、再生塔底温度压力以及富胺液中含油量的监测,提出了工艺优化方案:在不影响装置工艺操作的前提下,将富液闪蒸罐温度控制在65~75℃,闪蒸压力控制在0.030~0.16MPa,贫胺液出装置温度控制在(55±2)℃。针对目前再生装置运行中存在的其他问题提出了相应解决办法,为同类装置的安全平稳长周期运行提供了参考。     

气相分子吸收光谱法分析贫、富液中硫化氢含量

溶剂再生装置用于富液再生,脱出硫化氢使之成为贫液循环使用;脱出的酸性气至硫磺回收。溶剂再生采用汽提再生法:来自各生产装置的富液,按加氢型富液和非加氢型富液分类处理。富液在富液闪蒸罐脱出轻烃,送至去低压瓦斯,闪蒸后富液送至溶剂再生塔。溶剂再生塔顶物料送至酸性气分液罐,酸性气去硫磺回收,酸性水去酸性水汽提,再生后的贫液供循环使用。本文阐述了用气相分子吸收光谱法分析贫、富液中硫化氢含量的测定的反应机理,样品进行分析时,可一次性进行多个样品的分析,避免了手动滴定的影响,并对样品数据进行比对,并验证了数据的准确性。     

溶剂再生装置再生塔操作异常波动分析及对策

中国石化洛阳分公司2号溶剂再生装置于2018年7月运行过程中出现数次异常波动,导致冲塔液泛现象,严重影响上游装置产品质量及硫磺回收装置二氧化硫排放浓度。通过分析、查找原因,并采取增设胺液净化装置、清理全部溶剂、控制催化裂化脱硫装置液化气和干气重组分体积分数分别低于2%和3%、调整富胺液闪蒸罐压力低于0.05 MPa等措施进行优化调整,最终保证装置平稳运行,贫胺液及催化脱硫产品质量合格,减少MDEA的损耗,达到环保要求。     

炼油厂硫磺回收联合装置SO2达标排放对策

针对某炼油厂硫磺回收联合装置排放尾气中SO2达标问题,分别从工艺及系统设计、装置设计、设备设施、操作等多方面进行了技术调查。分析结果表明,影响该装置排放尾气中SO2达标的直接原因为富胺液带油、带轻烃。进一步研究发现,造成系统带油、带轻烃的原因包括:气液分离设备偏小、贫胺液温度偏低、上游加氢脱硫装置循环油气温度偏高、上游加氢装置、富胺液再生装置的撇油设计不合理、胺液再生装置富胺液闪蒸罐火炬气排放设计流量不够等。针对上述问题,分别从系统及工艺流程设计、工艺指标、操作、设备改造等多方面提出了整改措施。     

溶剂再生装置操作异常波动分析及对策

中国石化洛阳分公司2号溶剂再生装置于2018年7月运行过程中出现数次异常波动,导致冲塔液泛现象,严重影响上游装置产品质量及硫磺回收装置二氧化硫排放浓度。通过分析、查找原因,并采取增设胺液净化装置、清理全部溶剂、控制催化裂化脱硫装置液化气和干气重组分体积分数分别低于2%和3%、调整富胺液闪蒸罐压力低于0.05 MPa等措施进行优化调整,最终保证装置平稳运行,贫胺液及催化脱硫产品质量合格,减少MDEA的损耗,达到环保要求。     

大型硫黄装置液硫池废气回收技术应用分析

按照新标准要求,硫黄回收装置二氧化硫排放浓度应小于400 mg/m^3,为此选择了克劳斯循环处理技术回收液硫池废气,从而降低装置烟气二氧化硫的排放浓度。装置新增1台空气加热器,将燃烧空气加热至140℃,降低废气对主燃烧炉温度的影响,避免含硫废气堵塞主燃烧炉风线;新增了联锁系统,在克劳斯系统异常停车工况,废气入主燃烧炉切断阀和中压蒸汽切断阀联锁关闭,以保证系统的本质安全。测试数据分析表明,克劳斯系统、加氢系统运行稳定,催化剂床层温度、硫比值数据、急冷塔出口气氢含量、急冷水pH值等硫黄单元工艺参数未见异常。硫黄单元在80%、100%负荷工况下,烟气二氧化硫减排超过100 mg/m^3,减排幅度达到50%。     

溶剂再生装置模拟分析与用能改进

在分析溶剂再生机理的基础上,运用流程模拟软件PRO/Ⅱ、选择胺工艺包对某炼油厂以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为溶剂的溶剂再生装置进行模拟。重点探讨富胺液闪蒸温度对H2S蒸出量和溶解烃流量的影响,以及溶剂再生塔进料温度、进料位置、塔顶回流温度、富胺液中H2S含量、再生贫胺液质量控制等对溶剂再生装置能耗的影响,提出装置优化的操作条件。模拟结果表明,再生塔最佳进料温度为90～100 ℃、最佳进料位置为塔顶第1块塔板,酸性气分液罐温度为45～50 ℃;从装置能耗角度考虑,再生贫胺液中H2S质量分数应控制在0.15%左右。在不影响再生塔进料温度的前提下,合理增大贫富液二级换热负荷有利于脱除富胺液中的溶解烃,但闪蒸罐温度应控制在65～70 ℃。     

低含硫天然气脱硫装置关键参数对净化气质量影响研究

随着GB 17820—2018 《天然气》的实施,天然气质量要求愈加严格。应用HYSYS软件对中国石油某低含硫净化厂脱硫装置系统构建流程模型,通过模拟计算分析了胺液循环量和浓度、吸收塔塔板数、原料气温度和压力、贫液温度参数变化对净化气中H2S、CO_2含量的影响程度。研究结果表明:各参数因素对H2S净化效果的影响由大到小依次为胺液循环量、原料气温度、贫液温度、原料气压力、吸收塔塔板数、胺液浓度;对CO_2净化效果的影响由大到小依次为胺液循环量、原料气温度、吸收塔塔板数、贫液温度、原料气压力、胺液浓度;通过模拟调节胺液循环量为95.50 m~3/h、原料气压力为5.25 MPa、温度20℃和贫液入塔温度34.3℃,可满足低能耗下的净化气H2S、CO_2含量达标。基于影响程度排序的胺液循环量、原料气温度和压力、贫液温度的多参数调节,可为现场脱硫装置生产运行优化提供一定指导参考。     

影响溶剂再生装置胺液质量的原因分析及对策

介绍了溶剂再生装置工艺原理、流程、特点以及贫胺液质量对尾气排放SO2的影响。通过将上游加氢装置循环氢脱硫塔和胺液闪蒸罐撇油线改至污油罐以及溶剂再生装置富胺液闪蒸罐扩容的办法,将富胺液中的气体含量降至最低,确保后续装置平稳运行。通过对溶剂再生装置在运行过程中遇到问题的分析,将富液闪蒸罐温度控制在65~75℃,压力控制在0.030~0.16 MPa,再生塔底温度控制在122℃,压力控制在0.125±0.025 MPa,贫胺液外送温度控制在55±2℃,胺液浓度控制在30%~35%,通过工艺优化实现对关键工艺参数的窄点控制,达到降低胺液损耗、变质、发泡以及蒸汽用量的目的。为溶剂再生装置安全平稳长周期运行奠定理论基础。     

气体脱硫装置酸性气中H2S浓度问题分析及对策

中油辽河石化分公司硫磺回收装置硫磺回收率低、运行不平稳，主要原因是干气、液化气精制系统酸性气中H2S浓度低，CO2含量高等原因造成。通过采用减少进料口数、提高溶液浓度、调整贫液温度、投用富液闪蒸罐顶贫液等措施，提高了酸性气中H2S浓度，降低了CO2含量，使硫磺装置硫磺回收率得到提高。酸性气中H2S浓度由12.74%提高到34.2%，CO2含量由78.7%降低到60%，硫磺装置硫磺回收率由80.27%提高到92.72%。     

硫回收富氧燃烧及提升主燃烧炉温度方法研究

为了提升克劳斯硫回收装置对于处理低H2S浓度酸气的适应性,主燃烧炉采用富氧空气燃烧成为提高炉温、提升酸气火焰稳定性的有效措施。为深入了解富氧燃烧效果、研究富氧燃烧工艺路线及不同富氧浓度对主燃烧炉温度的影响,借助富氧燃烧测试平台开展现场试验,确立不同工况下富氧燃烧的工艺路线,系统研究不同富氧浓度对提升主燃烧炉温度的作用。此外,还对比分析了其它提升主燃烧炉温度的方法。通过富氧燃烧工艺及其他提升主燃烧炉温度方法的对比分析,得出最优的富氧燃烧工艺路线,并推荐了提升克劳斯硫回收装置主燃烧炉温度的方法原则,为工业化应用提供支持。     

焦化富气脱硫装置运行问题分析及对策

中国石化镇海炼化分公司焦化富气脱硫装置在运行过程中暴露出设备腐蚀、胺液发泡、脱硫后焦化富气中H2S含量超标、溶剂消耗量大等诸多问题。针对上述问题,采取了设备材质升级、使用HT-825A型胺液净化设备等措施,使贫胺液中热稳定性盐的质量分数由原来的约10．00％降至0．76％,脱硫后焦化富气中的H2S含量降低至小于100mg／m^3从而减缓了设备腐蚀,降低了溶剂的消耗量。     

MDEA脱硫脱碳选择性研究

利用Aspen HYSYS软件模拟研究天然气加工中贫胺液中MDEA的质量分数、塔板数、吸收压力、气液比等操作参数的变化规律,分析MDEA溶液脱硫脱碳的吸收选择性影响因素。模拟结果表明,在保证净化要求的前提下,吸收塔采用填料塔、适当降低塔板数、设置多股进料且进料位置下移、适当提高原料气温度和贫胺液入塔温度、适当提高气液比等措施均可提高MDEA溶液的选择性,增加产品气的收率,降低装置能耗。     

天然气净化工艺设计要点及优化

胺法至今仍是国内外应用最广泛的酸性天然气脱硫脱碳工艺方法,国内已有超过五十年的使用经验。脱硫脱碳装置在生产中出现不同程度的拦液现象,导致脱硫脱碳装置处理能力严重下降;天然气净化度不合格,溶液发泡引起雾沫夹带,导致大量胺溶液随气流带走,造成溶液损耗急剧增加及严重的经济损失。在总结过去几十年天然气净化工艺设计和生产操作经验的基础上,提出了天然气净化工艺设计要点,重点为脱硫脱碳装置工艺流程设计和关键设备选型;阐述了脱硫脱碳装置的原料气分离系统、胺液再生系统、胺液过滤及惰气保护、胺液和酸气冷却、贫胺液增压及循环泵等方面应重点注意的问题和工艺设计方案的优化;分析了净化工艺流程中的塔、容器、冷换设备、泵类等关键设备的设计要点。     

国外动态

Selefining法脱硫该法用于含CO_2气体,如天然气、煤气及Claus硫回收尾气等的脱硫.产品为净化气和富H_2S气,如果需要还可从回收不含硫的CO_2气. 该法利用典型的烷醇胺流程,包括吸收塔、闪蒸罐、贫/富液换热器、再沸汽提塔、循环泵及溶剂冷却器等.吸收剂是一种具有规定选择性的特殊溶液,含有机溶剂、叔胺和少量水.构成溶液的所有组分都很便宜,且为市场易购产品;吸收液的化学性质稳定、无毒、无腐蚀性,因此,无需使用特殊材质的设备.     

半贫液工艺再生过程闪蒸及能耗模拟优化

半贫液工艺在天然气脱碳领域因能有效降低能耗而被广泛应用。笔者利用HYSYS软件建立了半贫液工艺流程模型,并通过与工厂天然气脱碳半贫液工艺中相关参数对比进行准确性验证。利用所建立的模型对半贫液工艺再生过程中的闪蒸及能耗进行了相关工艺参数影响规律探究。结果表明：对于闪蒸过程,醇胺溶液CO₂释放量随着闪蒸压力降低呈现增大趋势;吸收酸气负荷(二氧化碳/N-甲基二乙醇胺摩尔比,n(CO₂)/n(Amine))在大于0.65时对CO₂释放量影响较明显,CO₂释放量随着吸收压力升高呈现线性增长;吸收塔富液出塔温度低于353.15 K时,其温度变化对闪蒸过程影响占主导作用。对于再生能耗方面,当再沸器温度为387.15 K、半贫液分流比为0.85、富液进料温度为348.15 K、醇胺溶液循环量为46000 kmol/h时,在保证净化效果的同时再生能耗较低。