消化吸收国外先进技术,加快硫磺回收技术的发展

以克劳斯法为基础的硫磺回收装置是处理天然气脱硫后酸气的主要处理方式。中石油西南油气田分公司硫磺回收技术从无到有,并通过引进消化吸收,使西南油气田分公司硫磺回收技术处于国内领先的水平。目前西南油气田分公司的硫磺回收工艺装置有常规克劳斯工艺、Scot尾气处理工艺、MCRC工艺、Superclaus工艺、Clinsulf—SDP工艺等,形成了较为完善的硫磺回收工艺体系,提高了西南油气田分公司净化装置的整体技术水平,同时也代表了全国天然气净化硫磺回收技术的水平。     

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由加拿大Delta公司引进的MCRC硫磺回收装置,硫收率高,工艺技术先进。本文根据工艺过程的特点,对该装置的主要控制系统进行了评价和剖析。     

MCRC硫磺回收装置堵塞原因分析及预防措施

针对MCRC硫磺回收装置经常出现堵塞的问题,分析了中国石油西南油气田公司川中油气矿磨溪天然气净化一厂MCRC硫磺回收装置发生堵塞的原因、容易发生堵塞的环节和部位,提出了相应的预防措施。分析结果表明,为了保障装置开工率,在开、停工过程中应加强对各操作步骤及控制节点的把握;在生产运行过程中应保证对硫磺回收装置各运行参数的控制;在检修过程中应保证系统除渣效果及设备压力检测质量。     

MCRC工艺及催化剂概况

MCRC亚露点硫磺回收法是能使总硫回收率达到99.0％以上,且投资低、能耗低、消耗低的新型硫回收工艺。MCRC工艺催化剂必须具备常规Claus反应特性及低温Claus催化剂的工艺特性。文中介绍了在一个工业侧线试验装置上(MCRC工艺,反应品装填3.0升催化剂),对引进的专用于MCRC的催化剂S-201和我所研制的催化剂CT6-4等进行侧线试验的对比结果,证实CT6-4的常规Claus活性和低温Claus工艺特性与S-201相当,可用于MCRC工艺。文中强调,MCRC循环中,Claus反应温度和低温Claus催化剂工艺特性对MCRC工艺的高效率起决定性作用。     

SuperClaus与亚露点工艺的对比分析

针对川渝地区硫磺回收工艺现状,总结了SuperClaus和亚露点MCRC硫磺回收工艺的开发原理,对比了两类工艺的配置特点,分析了基于VMGSim的两种工艺流程的模拟计算结果。结合对两种工艺及延伸工艺的比较,总结了两类工艺的优缺点,提出了两类工艺的潜力发展方向。有助于新型硫磺回收工艺流程的开发与设计。     

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本文回顾了加拿大酸性天然气净化及硫磺回收工业的近期历史和经验;对常用的酸性气处理工艺进行了讨论,并介绍了最近发展的渗透膜工艺及其与sulfinol工艺操作参数的比较;还介绍了加拿大使用的几种硫磺回收工艺,说明了MCRC～(TM)工艺的相对优点。     

五种克劳斯延伸硫磺回收装置运行情况的对比分析

对中国石油西南油气田公司所属的CBA、MCRC、SuperClaus、Clinsulf-SDP、CPS 5种克劳斯延伸硫磺回收装置应用情况进行了详细分析,就工艺、能耗、投运后出现的问题、装置操作难易程度及适应性等方面进行了综合对比。结果表明,这5种装置各有特点,其运行均是成功的,可达到设计的硫收率。CPS工艺兼备了CBA及MCRC工艺的优点,且在节能降耗上充分利用其烟气余热。SuperClaus作为一个稳态运行的工艺,不仅硫收率稳定且关键设备毋须进口,投运后问题较少。Clinsulf-SDP工艺因系等温反应,可使克劳斯反应进行得更为彻底,但对设备性能要求高,催化剂不便更换。     

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本文根据MCRC引进装置的情况,对加拿大Delta公司的MCRC硫回收工艺作了初步探索,介绍了该方法的工艺特征,并评述了引进装置的性能考核结果。文中还结合四川气田建厂的环保要求,评价了MCRC方法的使用价值及意义。     

亚露点硫磺回收及尾气处理新进展

亚露点技术在天然气硫磺回收及尾气处理技术中占有重要地位。综述了亚露点硫磺回收及尾气处理技术的进展情况，着重介绍了Clauspol系列，Clinsulf-SDP和MCRC工艺的技术特点、应用及发展，探讨了亚露点技术的发展趋势。     

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本文综合分析了克劳斯装置尾气处理技术近年来的发展动向后指出:①把硫磺回收和尾气处理结合一体的方法(如MCRC工艺和超级克劳斯法)是当前发展的主流;②只有在装置规模很大时才考虑用斯科特法之类投资和操作成本均较高的方法;③对规模很小的装置尾气的灼烧处理仍是有效的方法。     

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ＭＣＲＣ硫磺回收装置采用低温吸附技术，流程简单，硫磺回收率高，具有尾气处理功能。四川石油管理局川西北矿区天然气净化厂利用ＭＣＲＣ法，将常规克劳斯硫磺回收装置改造为低温克劳斯硫磺回收装置。该装置的设计硫磺收率为９９％，日产硫磺５２．６ｔ；经连续７２ｈ的全面考核，装置操作平稳、运转正常，各项指标均达到设计要求；硫磺收率考核值为９９．０３％。为了缩短建设周期，节省投资，除少数关键设备单机引进外，其余设备立足国内解决；该项技改工程还针对引进装置存在的问题作了多处改进。当硫产量在０．１Ｍｔ／ａ以下时，宜采用比其它方法简单和成熟的ＭＣＲＣ法。     

MCRC硫磺回收装置设备技术介绍

对我国引进的第一套ＭＣＲＣ硫磺回收及尾气处理装置的设备作了初步介绍，对该装置设备的布置、结构、形式和材料等作了较全面的介绍，着重阐述了某些较为合理的设备结构形式，并对某些结构提出了改进意见。     

电伴热及蒸汽夹套伴热在硫磺回收装置中应用的比较

从经济及装置特点两方面对硫磺回收装置电伴热和蒸汽夹套伴热进行了比较。电伴热既经济可靠，又方便施工、维护和控制。对硫磺回收这类有自产蒸汽且蒸汽又难有别的利用途径的装置，采用蒸汽夹套伴热是合理的。     

浅谈硫磺回收装置夹套管道的设计

硫磺回收装置对石油炼化企业和煤化工企业的酸性气进行处理,合理设计装置内部夹套管道对于保证硫磺回收装置的稳定、经济运行至关重要。结合某硫磺回收装置工程实例,在符合现行国家和行业标准的基础上,优化了夹套管道材质选用、内管公称直径DN≥400 mm的夹套管组合尺寸选取以及夹套法兰、夹套阀门、夹套管管件的选型。根据现有硫磺回收装置的设计经验,对夹套管系统伴热蒸汽引入和凝结水排出、夹套管附件的伴热、液硫泵的伴热路由做了合理的配置,以实现良好的伴热效果,为硫磺回收装置夹套管道的设计提供了新的思路。      

全焊接板式热交换器在硫磺回收装置中的应用

硫磺回收装置是化工环保装置,尾气处理单元中的贫液冷却、贫富液换热和急冷水后冷却等工艺中需使用多台热交换器,传统采用的碳钢管壳式热交换器常因垢下腐蚀或者应力腐蚀诱发失效,会造成停工、停产和一定的经济损失。通过对以往硫磺回收装置中使用管壳式热交换器过程中存在问题的分析,结合全焊接板式热交换器的优势,提出了在硫磺回收装置应用全焊接板式热交换器的可行性。对硫磺回收装置中已经应用的全焊接板式热交换器进行的工艺标定和验证结果表明,全焊接板式热交换器不但传热高效可靠,而且设备制造成本低,可以在硫磺回收装置中进一步推广应用。