Claus过程的最佳空气耗量

Claus过程是H_2S转化成元素硫的基本过程.此过程的最佳化具有重要的实际意义,因为它保证H_2S变成硫的最大转化率,并使含硫化合物对周围环境的排放达到最低.当进入装置催化段的气体中H_2S/SO_2=2时达到最佳条件,在此情况下在尾气中也同样保持这个比例.因此,过程的最佳化就在于遵循这个比例的情况下保持所需的空气耗量.本文叙述了对这一问题的分析研究,并推导出简化方程式,该方程式可根据尾气中的H_2S和SO_2含量求出为保证装置的最佳操作条件所需的空气耗量的校正值.对Claus过程的热力学计算表明,为使燃烧炉-废热锅炉出口的燃烧产物中的H_2S/SO_2=2,在装置入口的H_2S/O_2的浓度比应低于Claus反应按化学计量所需的比值,即等于2.     

尾气处理的方法

应用范围:尾气净化原料气:克劳斯装置的尾气产品:液硫概述:本过程实质上是克劳斯过程的延伸,尾气中的 H_2S 和 SO_2在低于反应气体混合物的硫露点的温度下反应:2H_2S+SO_2→3S+2H_2O+35千卡因为平衡转化率是随着温度降低而变得更完全,可以获得比一般克劳斯装置更高的硫收率。反应发生在有氧化铝催化剂存在的情况下。最先的两个工业装置是采用特制的     

Claus装置的灵活性

为满足大部份H_2S必须转化成元素硫的需要,Claus硫磺回收装置应具有灵活性.H_2S负荷可以降到低于5%,而含其他硫化合物的附加气(即酸性水汽提气)不需要进一步处理也可以加工到使尾气中H_2S:SO_2为2:1.烃、氨和氰化物也可以高浓度进料,而不会降低硫磺质量.这些进料仅仅受必需的空气剩余量限制,因为残余氧和附加气中生成的SO_2由主气流中的H_2S补偿.硫磺回收单元进料气中的H_2S含量,工艺上可以在几乎100%到约5%(V)的范围内变化.除空气以外氧的使用,对产品的改进,生产能力的提高或投资的降低都很有利,当必须使用氧时,不仅可低于20%(V),也可以高于20%(V).掌握处理含硫气的这些方法的关键在于燃烧器设备和燃烧室的设计.     

20×104 t/a硫磺回收装置液硫脱气组合工艺应用分析

普光天然气净化厂建设有12套大型硫磺回收装置,硫磺产能240×10~4 t/a。原设计采用BlackVeatch的专利MAG~(○R)技术脱除液硫中硫化氢(H_2S),逸散废气经低压蒸汽抽射器引入尾气焚烧炉。投产初期,液硫中H_2S质量分数远高于控制指标0.001 5%。后续引入空气鼓泡加喷射脱气工艺,液硫中H_2S质量分数降至0.001 0%以下。随着装置的运行,催化剂、溶剂性能下降,烟气SO_2排放标准日趋严格,采用中压蒸汽抽射器,将液硫池废气由尾气焚烧炉改入克劳斯炉,回收废气中的硫元素,将排放烟气中SO_2质量浓度降至200 mg/m~3以下。     

高含硫天然气净化新工艺技术在普光气田的应用

普光气田的天然气具有高含H₂S和含CO^₂及有机硫的特点,天然气净化难度大。为满足高含硫天然气净化的要求,普光天然气净化厂采用了MDEA法脱硫脱碳、TEG法脱水、常规Claus硫磺回收、加氢还原吸收尾气处理的天然气净化工艺路线。同时,在国内首次应用了气相固定床水解脱除羰基硫（COS）、中间胺液冷却、MAG^R液硫脱气等国际先进的天然气净化新工艺和专利技术,通过不断地摸索及优化工艺参数,解决了原料气脱除有机硫、CO₂选择性吸收、液硫深度脱除H₂S等技术难题;还应用了溶剂串级吸收和联合再生工艺、能量回收利用等多项技术,通过优化调整胺液循环量、降低能耗等手段,降低了操作费用。高含硫天然气净化新工艺技术应用于普光气田后,净化装置运行稳定,净化气质量超过设计要求,达到了国家标准一类气的指标。     

用含H2S很低的气体生产硫酸

丹麦托普索公司湿气硫酸法(简称WSA法)可以成功处理含有较高的CO_2、COS和有机硫的废气,不适于一般脱硫装置加工的总硫浓度太低的气体,此法也可以处理。硫的回收率为97.5～99％,产品为工业用的浓硫酸,同时可生产高压蒸汽。 WSA法适用于:①用煤或重油生产氨、甲醇或代用天然气的工厂;②含有H_2S.COS、含硫烃类,氰化物和NH_3的焦炉气;③尾气中CO_2/H_2S比率较高的天然气净化厂。 WSA法由三步组成(图1)。①原料气同过量空气混合后进入催化灼烧装置,在催化剂上于200℃下使H_2S、COS、有机硫和烃类等氧化为SO_2和SO_3。催化剂的烧区     

真空碳酸钾法脱硫

该法用于气体选择性脱除H_2S.原料气在填料吸收塔内用贫碳酸钾水溶液吸收.吸收时只有少量CO_2被同时脱除,而H_2S几乎全部被吸收.吸收富液经贫富液换热器换热后进入解吸塔,于真空条件下解吸放出含硫气体.解吸介质为重沸器产生的水蒸气,重沸点热源是原料气的显热.由解吸塔顶排出的酸性气体经冷凝冷却后入分离罐,气体由真空泵抽送至Claus硫回收或硫酸生产装置作原料;冷凝液由泵送回解吸塔顶.解吸塔底贫液经贫/富液换热器换热后再冷却返回吸收塔作吸收液.     

威尔曼—洛德法(W-L SO_2 Recovery)

应用范围:废气流的脱硫原料气:克劳斯装置尾气产品:浓缩的 SO_2气体适于循环到克劳斯装置或者进一步加工,例如制成硫酸。概述:首先把克劳斯装置尾气中原有的所有含硫化合物(H_2S、COS、CS_2等)灼烧转化成 SO_2。热气在废热锅炉中冷却,然后骤冷并送到 SO_2吸收塔中去。吸收塔送入亚硫酸钠贫液,亚硫酸钠吸收 SO_2,并与它反应生成亚硫酸氢钠。净化     

新的Claus催化剂:S-400

Alcoa S-400活性氧化铝Claus催化剂具有显著的催化特性和稳定的H_2S/SO_2、COS和CS_2高转化活性.合适的孔结构包括微、中和大孔的最佳值,在正常操作时能最大限度地达到活性中心而硫沉积减至最小.因此,S-400允许Claus装置在接近硫露点下操作,以获得最大的过程效率.S-400也适合亚露点尾气处理工艺.     

硫磺回收催化剂的硫酸盐化中毒机理晶体结构及表面化学性质研究和探讨

在天然气净化和含硫原油加工过程中产生大量的 H_2S 气体,为了保护环境和回收元素硫,工业上普遍采用克劳斯过程处理含有 H_2S 的酸性气体,其反应方程式如下:①H_2S 3/2O_2=SO_2 H_2O ③2H_2S SO_2=3/n S_n 2H_2O反应①和②是在高温燃烧炉中进行的。在催化反应区(低于538℃)除了发生反应②外,还进行下述有机硫化物的水解反应:③COS H_2O=H_2S CO_2 ④CS_2 2H_2O=2H_2S CO_2工业装置使用天然铝矾土催化剂的总硫转化率在80—85％左右,未转化的各种硫化物均以 SO_2的形式排入大气,严重污染了环境;改用活性氧化铝催化剂后,总硫转化率可提高到     

克劳斯法制硫过程中最小自由能应用问题

本文用最小自由能法研究了克劳斯法制硫过程。计算结果与装置实际数据相比,说明最小自由能法可用来计算较精确的酸气燃烧反应产物的平衡组成。计算的COS、CS_2偏低,H_2、CO可能偏高,但相差有限;继后在<700K低温段,用最小自由能法计算出的尾气中H_2S/SO_2远远偏离2/1,说明这一段的克劳斯法制硫过程在很大程度上是受动力学控制的。     

TiO_2对H_2S/SO_2的作用特性

采用程序升温脱附(TPD)和程序升温电导(TPEC)两个平行的测量方法以及红外(IR)研究了TiO_2对H_2S/SO_2作用过程中化学和电导特性的变化。发现TiO_2可和H_2S、SO_2发生化学反应,Al_2O_3则不能。在大于200℃时,H_2S在TiO_2上可转化为S、H_2O和SO_2,SO_2可被氧化为SO_3。有趣的是,在经预还原处理的TiO_2上,H_2S可分解生成H_2,SO_2可被还原为S。在转化过程中,TiO_2本身的电导发生相应的变化。另外,H_2S和SO_2在TiO_2上比在Al_2O_3上容易脱附,不易发生硫酸盐化,因此,TiO_2在Claus反应中比Al_2O_3催化剂有更优良的催化性能与TiO_2中钛的变价有关。     

炼油厂酸性气直接制取工艺硫酸技术

含水酸性气制酸（WSA）的技术是丹麦托普索公司开发的一种酸性气直接制酸技术,与炼油厂通常采用的超级克劳斯法生产硫磺的工艺相比,该技术具有工艺流程简单,经济效益好等特点;与常见的用硫磺生产或硫铁矿副产硫酸相比,WSA工艺流程也有相对简单,成本较低等优点,是一个可供选择的较好的硫回收工艺路线。     

试论H_2S浓度为15％～5O％的酸气制硫方法

通过适当简化的计算模型,研究了H_2S浓度为15％～50％的酸气制硫方法,获得如下主要认识:(1)15％～25％用常规分流克劳斯法,直流克劳斯法一般可以45％作为H_2S浓度的下限,根据常用炉壁材料的耐温性能,25％～45％宜使用非常规分流克劳斯法;(2)非常规分流克劳斯法的H_2S总转化率低于直流法而高于常规分流法。     

对降低尾气处理装置SO_2排放的认识与建议

针对将硫磺回收装置排放尾气中SO2质量浓度从960mg/m3降至500mg/m3以下的技术方案,提出通过降低贫液进入SCOT工艺选吸塔的温度及贫液中H2S浓度,可有效地将总硫回收率提高至99.9%以上;若再辅以配方型溶剂的应用,则有望进一步改善选吸效果与总硫回收率。但现有工业数据表明,目前,属于氧化-吸收型的Cansolv总硫回收率低于常规SCOT工艺。因此,对采用Cansolv工艺处理Claus硫磺回收装置尾气的方案宜采取慎重态度。     

110kt/a硫磺回收装置的设计特点与试运

介绍某炼油厂110 kt/a硫磺回收及尾气处理装置,采用国内技术的设计特点及试生产情况。该装置为双系列硫磺回收,溶剂再生按单系列配套;采用两级克劳斯硫回收和加氢还原吸收尾气处理工艺。采用先进的烧氨型酸性气燃烧器,尾气采用在线炉加热,过程气加热器采用特殊的U型管换热器,液硫采用循环脱气等技术。试生产结果表明,装置运行稳定,烟气SO2浓度低于国家排放标准,有效减少全厂SO2排放量,社会效益显著。     

垫江分厂Clinsulf-SDP硫磺回收装置尾气H2S、SO2分析方法探讨

Clinsulf-SDP硫磺回收装置尾气中H2S、SO2含量很低,原有的克劳斯回收装置过程气色谱分析方法不能适应要求.通过多次实验,建立了分析尾气H2S、SO2含量的新方法--用HP4890气相色谱仪分析方法.该方法主要在色谱柱和色谱条件方面较原色谱法有较大的改变,具有快捷准确的特点,适合于生产过程的控制分析.     

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%。     

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建立了富氧克劳斯工艺的计算模型,通过模型的运行结果研究了其工艺特点,获得了过程气量、转化率、还原气浓度等与富氧程度的关系,以及在富氧条件下直流法的H_2S浓度下限。在此基础上探讨了使用富氧克劳斯工艺解决川东天然气净化总厂一些克劳斯装置面临问题的可能性。     

硫磺回收装置布置及管道设计特点

硫磺回收装置工艺流程的处理单元大致分为硫磺回收、尾气处理、硫磺储运和成型等几部分。以克劳斯分流法硫磺回收、加氢还原吸收尾气处理的工艺流程为例,以工艺流程顺序作为总的布置原则,介绍了反应器、反应炉、尾气焚烧炉、硫冷器、液硫池和风机等关键工艺设备的布置方法,以及装置中硫磺回收框架的设计方式。在满足大型管线应力计算要求和选用合适管道材料的前提下,根据各种工况的酸性气、液硫等工艺介质特性,对管道选材和在不同处理单元、设备之间的设计方案进行了优化。