SVDS脱硫技术在硫磺回收装置的工业应用

为了满足GB 31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》的规定,提升区域环境质量,对广泛应用于催化烟气的脱硫技术进行了适应性改造,增加了气-气换热器和高效除雾器等设备,形成适合硫磺回收装置的文丘里脱硫技术(SVDS),并在独山子石化硫磺回收装置进行了工业应用。改造后,排放烟气中SO₂质量浓度从300 mg/m³降至30 mg/m³以下,满足GB 31570-2015中特别排放限值地区SO₂质量浓度的排放要求。在文丘里脱硫技术运行过程中,先后出现气-气换热器压降升高及碱液泵泵壳和叶轮腐蚀的问题,并制定了相应的解决措施,保证了碱洗设施的长周期运行。      

CPS+SCOT组合工艺停产尾气SO2减排措施探讨

中石油遂宁天然气净化有限公司拥有国内大型天然气净化厂,硫磺回收和尾气处理采用CPS+SCOT组合工艺,硫回收率达99.8%,日常生产排放尾气中SO₂质量浓度低于300 mg/m³,远低于GB 16297-1996《大气污染物排放标准》中规定的960 mg/m³。为进一步减少检修停产过程中的SO₂排放量,对尾气管线进行优化改造。同时,在4列相同装置分列停产实例中,探索酸气除硫和燃料气除硫的最优方式,并对停产除硫过程中的问题进行总结探讨。结果表明:在酸气除硫阶段,最好选择除一级甩开一级的方式,既不影响后续尾气处理装置正常运行,又保证了每一级反应器中硫磺去除更彻底;在燃料气除硫阶段,为确保SO₂排放达标,在时间允许的情况下,最好选择逐级甩开的方式。      

硫磺回收装置停工检修SO2达标排放技术研究

GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》发布后,硫磺回收装置在停工除硫期间的SO₂短期排放过量问题已成为石油天然气加工行业的环保隐患。分析了这一特殊情况下SO₂过量排放的原因,对多套硫磺回收装置除硫期间的排放情况进行了统计和研究。同时介绍了中石油安岳天然气净化有限公司在设备检修停工除硫操作时,利用现有尾气处理装置预洗涤单元作为碱洗系统的技术应用情况,为硫磺回收装置开停工或装置异常时的SO₂排放控制提供了一种新的思路。      

络合铁脱硫工艺在大型硫磺回收装置尾气达标排放中的应用

目的通过阐述硫磺回收装置络合铁尾气处理单元工艺原理、运行现状及遇到的难题,解决制约络合铁尾气处理单元长周期运行的瓶颈问题。方法采用络合铁脱硫工艺应用于大型硫磺回收装置的尾气达标排放改造,采取了优化停工吹硫步骤、更换不锈钢填料、优化填料层高度、确定各种助剂的添加量及时间、更换过滤机滤布等措施。结果改造后,排放尾气中SO₂质量浓度≤70 mg/m³,满足GB 31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》的要求,且排放指标优于改造前。结论实现了络合铁尾气处理单元稳定达标运行时长突破365天的记录,年综合经济效益达128万元,取得了良好的经济效益。同时,长周期运行实现了巨大的社会环保效益,可为同类装置的技术改造提供参考。      

天然气净化厂SO2达标排放技术适应性分析研究

目的解决国内中小规模天然气净化厂硫磺回收装置烟气中SO₂达标排放及装置在低负荷或低H₂S含量的条件下开工、停工除硫及加氢催化剂预硫化期间高浓度SO₂短时超标排放的问题。 方法统计研究了国内28座天然气净化厂硫磺回收、尾气处理工艺和硫磺产量,分析了现阶段还原吸收、氧化吸收、碱液洗涤及液相氧化还原4种处理工艺在天然气行业的应用情况,介绍了天然气研究院开发的Claus尾气中SO₂催化吸附技术的相关情况。 结果对天然气净化厂SO₂减排技术提出以下建议:①充分重视气田潜硫量变化引起的装置低负荷稳定运行等问题;②现有装置增设尾气处理装置时,避免对原硫磺回收装置工艺进行改变,选择环保、无二次污染物产生且能与工厂智能化建设衔接的工艺技术;③SO₂减排需从源头解决问题,着眼于硫磺回收单元的精细化操作和管理、催化剂正确使用及性能跟踪分析,进而提高硫回收率,减少后端处理的负荷。 结论采用上述研究结果,一方面可保障硫磺回收装置长周期稳定运行,另一方面可在现有排放的基础上进一步减少SO₂排放。      

基于GB 39728-2020的硫磺回收装置尾气达标排放改造对比分析

目的随着GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》的正式发布,天然气净化装置克劳斯及其延伸类硫磺回收工艺必须增加尾气处理装置才能满足排放标准的要求。通过探索增设尾气处理工艺运行过程的调整方法,减少对天然气净化厂运行的影响,使尾气排放达标。 方法通过对增设尾气处理装置运行前后硫磺回收装置的系统回压、处理负荷、公用辅助装置的运行造成影响的对比分析,重点阐述了硫磺回收装置开停车的影响,统计了新建尾气处理装置对天然气净化装置增加的生产成本,指导调整装置运行。 结果增设尾气处理工艺后,尾气中SO₂排放浓度大幅度降低,完全满足排放标准的要求,有效解决了硫磺回收装置开停车过程中尾气SO₂排放浓度较高的问题。 结论通过统计分析增设尾气处理工艺对天然气净化厂生产运行的影响,为尾气处理工艺在天然气净化厂的应用总结经验,使装置达到高效、环保、平稳运行。      

天然气净化厂Cansolv尾气处理装置运行问题及优化

随着天然气净化厂Cansolv尾气处理装置的陆续投产运行,装置整体运行平稳,均能实现较低浓度的SO₂排放,但在运行过程中,存在胺液中热稳定盐含量偏高、中和废水中COD及还原性硫含量过高、烟气加热器窜漏等问题。通过对存在的问题进行分析,采取了以下措施:①加强尾气焚烧炉配风操作和炉膛温度控制;②增加湿式电除雾器电晕极和沉淀极的冲洗频率;③对湿式电除雾器绝缘子室接入氮气进行气封保护;④增大胺液净化装置程序中用除盐水置换DS溶液的水量;⑤调整DS溶液温度和尾气进口温度;⑥控制DS溶液质量分数;⑦增加臭氧催化氧化工艺;⑧对烟气加热器入口管线进行伴热;⑨烟气加热前设置排液口;⑩升级烟气加热器材质;○11优化设备布置等。通过采取上述措施,有效保证了Cansolv尾气处理装置的安全平稳运行,尾气中SO₂排放质量浓度满足GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业污染物排放标准》的要求。      

Cansolv尾气处理工艺在天然气净化厂的应用及运行优化

中国石油西南油气田公司川西北气矿苍溪天然气净化一厂采用Cansolv氧化吸收工艺作为尾气处理装置,处理后排放烟气中SO₂质量浓度控制在100 mg/m³以下,远低于GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》中规定的≤800 mg/m³(针对硫磺回收装置总规模＜200 t/d的处理装置)。自2020年7月装置投产以来,为了进一步优化Cansolv尾气处理工艺在天然气净化厂中的应用,通过分析有机胺质量分数、贫液pH值、热稳定盐与有机胺物质的量之比等数据并与设计值进行对比,分析出现偏差的原因,不断摸索尾气焚烧炉氧含量等工艺参数,确定有机胺质量分数控制为21%~25%,贫液pH值控制为5.0~5.7,热稳定盐与溶液物质的量之比控制在1.1~1.4,尾气焚烧炉炉温为810 ℃(±5 ℃),氧体积分数为3.3%~3.7%。同时,对装置运行过程中的工艺波动和设备问题进行优化改造,取得了较好的实际成效。      

炼油厂硫磺回收装置加氢尾气有机硫脱除溶剂研究

针对GB 31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》对炼油厂硫磺回收装置尾气中SO2排放的严格要求,通过室内实验,研发出了对COS及H2 S脱除性能良好的配方型脱硫溶剂.试验考察了MDEA质量分数、COS质量浓度等工艺条件对该溶剂脱除有机硫效果的影响.结果表明,所选配方型脱硫溶剂可使炼油厂硫磺回收装置加氢尾气C...     

低温加氢催化剂CT6-11在硫磺回收装置RAR尾气处理单元的应用

独山子石化公司4 000 t/a硫磺回收及尾气处理装置自2011年8月起开始使用低温尾气加氢催化剂CT6-11。1年多的运行实践表明,低温尾气加氢催化剂CT6-11具有良好的低温加氢水解性能,SO₂加氢转化率达到100%,COS水解率超过99%。      

高含硫气井井筒硫沉积预测

随着高含硫气藏的开发,析出的硫会对储层造成伤害,影响气井的正常生产,因此,准确预测硫的沉积对酸性气田的合理高效开发具有十分重要的意义。文中根据气、液、固三相流动规律,建立了高温高压高含硫气井井筒硫沉积预测模型,利用缔合模型的基本原理,建立包含温度、压力和流态3个变量的硫溶解度函数模型,用来预测硫在井筒中的析出位置;再利用缔合模型的相关理论解释硫元素在井筒中的溶解机理,以温度、压力和硫溶解度为变量,判断单质硫是否沉积、沉积位置,并对沉积量进行动态计算。以普光气田×井为例,计算得出硫溶解度和析出量随井筒的变化规律,其结果与实际情况吻合较好。     

高含硫气田元素硫沉积研究进展

在高含硫气田开发过程中,随着温度和压力的不断降低,元素硫沉积现象频发。硫沉积严重则会造成井筒堵塞、关井停产,也会影响集输系统安全高效运行。目前关于高含硫气田元素硫沉积的研究大多是针对井筒,对集输系统的研究则起步较晚。文章阐明了井筒和集输系统元素硫沉积的机理,探析了影响元素硫沉积的主要因素,并综述了元素硫沉积预测方法研究现状和能否成功预测的关键技术点,最后展望了今后元素硫沉积的研究重点和发展趋势,以期为高含硫气田安全、高效生产提供一定的借鉴。     

硫磺回收装置停工热氮除硫工艺研究

目的 降低硫磺回收装置停工除硫期间尾气中SO₂排放量。方法 对比传统燃料气除硫及热氮除硫工艺的技术特点、原理及优缺点,采用Aspen Plus软件进行模拟计算,并结合热氮除硫工艺的技术特点,对3个阶段的除硫流程进行优化操作。结果 通过对比分析及Aspen Plus软件模拟计算结果可知,热氮除硫技术可降低硫磺回收装置停工期间的SO₂排放量,将排放尾气中SO₂质量浓度控制在400 mg/m³以下。结论 采用热氮除硫工艺可解决硫磺回收装置停工除硫期间尾气SO₂排放量大的问题,但也存在N₂消耗量大、停工除硫时间长等问题。今后,在优化N₂消耗量、缩短停工除硫时间的基础上,热氮除硫技术将会得到推广应用。     

硫磺回收装置液硫系统堵塞原因及对策

神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司烯烃公司26kt/a硫磺回收装置运行5年多来,液硫系统堵塞现象日益严重。借鉴了炼厂、天然气脱硫、煤化工硫磺回收装置类似问题的处理方法,从酸气组分、操作中存在的问题、工艺设计中存在的缺陷等方面分析原因,通过采取新增1台热再生塔冷却器、1台罗茨鼓风机、停车时将扫硫时间由2天延长至3天、扫硫时将炉膛温度提高至1 060℃、对硫磺泵新增回流管线等措施,有效地解决了液硫系统堵塞的问题,保证了装置的长周期安稳运行。     

基于BP神经网络预测硫在高含硫气体中溶解度

元素硫在高含硫气体中溶解度的研究是硫沉积机理研究、硫沉积预测和处理技术研究的前提和基础,也是元素硫沉积室内研究工作的核心课题。为了关联和预测硫在高含硫气体中的溶解度,提出误差逆向传播人工神经网络(BP ANN)模型,并设计了该模型的计算过程,讨论了该模型的参数设置。计算结果表明,该模型可作为模拟和内推硫在高含硫气体中溶解度的一种较好手段,但外推效果较差。与现有其他硫溶解度计算模型相比,该模型计算结果优于Chrastil缔合模型和经验公式,与状态方程法和六参数缔合模型的计算结果相当。     

将二氧化硫直接还原为元素硫的研究进展

综述了以氢、一氧化碳和甲烷为还原剂,将二氧化硫还原为元素硫的主要研究成果,对将二氧化硫还原为元素硫的各种催化剂的组成、结构、性能和催化机理作了描述。认为无论是从学术方面还是从充分利用我国的天然气资源方面,深入开展“用甲烷将SO2直接还原为元素硫”的研究都具有现实意义,最后作者还特别提出了将“SO2直接还原为元素硫”过程延伸到“将氧化吸附生成的硫酸盐直接还原为元素硫”的设想。     

天然气净化厂Claus硫磺回收装置硫回收率计算方法

介绍了天然气净化厂Claus硫磺回收装置硫回收率的主导计算公式和带尾气处理装置的总硫回收率计算方法,重点讨论了Claus硫磺回收装置硫回收率主导计算公式中硫磺在尾气中体积分数的确定方法及用氮平衡、碳平衡和硫平衡确定尾气流量的方法。     

硫磺湿法成型过程中细粉硫生成率控制技术研究

普光天然气净化厂硫磺湿法成型机在生产过程中,成品硫磺颗粒中夹带了大量细粉硫。细粉硫粒径过小,在成型工艺循环水中富集后,将导致振动筛、水槽、冷却塔填料堵塞等问题,同时引起硫磺产品含水率升高。通过实验模拟液硫湿法成型过程,得出成型盘孔径和液硫入水高度是影响细粉硫生成率的关键因素,并提出在成型盘孔径为2.1mm、液硫入水高度为2cm时,细粉硫生成率最低,可为国内同类硫磺湿法成型装置降低细粉硫生成率提供参考。     

天然气净化厂硫磺回收及尾气处理过程有机硫的产生与控制措施

天然气净化厂硫磺回收及尾气处理装置尾气中有机硫含量对SO_2减排有重要影响。研究表明,硫磺回收装置的燃烧炉、催化反应器及尾气处理装置的加氢水解反应器中均会生成有机硫。对此,可通过减少酸气中烃类含量、提高燃烧炉温度、选择合适催化剂类型以及保持较高的加氢水解反应温度等措施,有效降低有机硫的生成量。同时,对于过程中生成的有机硫,应优化催化剂组合方式,在各级反应器中叠加水解,并保持加氢水解单元的高效转化,将进入灼烧炉的有机硫含量降至最低,从而实现生产装置尾气排放达标。     

硫磺回收装置液硫池废气回收技术及应用

为了节能减排,降低天然气净化厂排放烟气中SO_2质量浓度,利用中压蒸汽作为动力,通过抽射器将液硫池废气抽入克劳斯炉,并通过低压蒸汽对废气进行预热,防止硫蒸气冷凝。研究了克劳斯系统在不同负荷下,液硫池废气进入克劳斯炉后,对降低排放烟气中SO_2质量浓度的影响。通过技术改造的实施应用,达到降低排放烟气中SO_2质量浓度的目的,同时对联合装置平稳生产未产生影响,为同类硫磺回收工艺装置降低SO_2排放提供了参考。