一、裝置簡(jiǎn)介
硫黃回收裝置是對(duì)煉油過(guò)程中產(chǎn)生的含有硫化氫的酸性氣，采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒◤闹谢厥樟螯S，并實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，達(dá)到變廢為寶、保護(hù)環(huán)境的目的。目前，硫黃回收裝置大多采用克勞斯工藝，即對(duì)酸性氣中的硫化氫通過(guò)高溫氧化反應(yīng)、催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)、催化氧化反應(yīng)等過(guò)程，將硫化氫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫（即硫黃）。硫黃回收的基本方法是先將氣體中的H2S用溶劑（如乙醇胺）吸收分離出來(lái)，再把一部分H2S氧化成硫黃及SO2，將此SO2與另一部分余下的H2S再經(jīng)活性氧化鋁催化劑轉(zhuǎn)化成硫黃。
二、典型硫黃回收裝置的工藝及特點(diǎn)
典型硫黃回收裝置的工藝流程示意如圖2.11所示。
硫黃回收裝置可分為原料氣系統(tǒng)、高溫轉(zhuǎn)化反應(yīng)系統(tǒng)、產(chǎn)品處理系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)共四個(gè)部分。
1. 原料氣系統(tǒng)
各煉油裝置中的酸性氣常送往脫硫裝置，將硫化氫提濃后送至硫黃回收裝置，作為硫黃回收裝置的原料。各煉油裝置中的酸性水也往往先送往酸性水汽提裝置進(jìn)行硫化氫濃縮，再送至硫黃回收裝置。來(lái)自脫硫裝置和或酸性水汽提裝置的酸性氣中，除硫化氫外，可能還含有烴類氣體、二氧化碳、氨、溶劑等。進(jìn)入裝置的酸性氣先進(jìn)入脫水罐，進(jìn)行氣液分離。
2. 高溫轉(zhuǎn)化反應(yīng)系統(tǒng)
脫水后的酸性氣經(jīng)換熱，進(jìn)入制硫燃燒爐進(jìn)行高溫氧化反應(yīng)，即燃燒溫度為1100～1300℃。在燃燒爐內(nèi)，酸性氣中的烴類等有機(jī)物全部燃燒，H2S進(jìn)行高溫克勞斯反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫，余下的H2S轉(zhuǎn)化為SO2。催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)后的氣體進(jìn)入二級(jí)冷凝冷卻器，二級(jí)冷凝冷卻器冷凝下來(lái)的液體硫磺，在管程出口與過(guò)程氣分離，自底部流出進(jìn)入硫封罐，未冷凝的過(guò)程氣再經(jīng)高溫?fù)胶烷y后進(jìn)入二級(jí)轉(zhuǎn)化器。在二級(jí)轉(zhuǎn)化器中，過(guò)程氣在催化劑的作用下繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，使殘留的H2S和SO2，轉(zhuǎn)化為元素硫。反應(yīng)后的過(guò)程氣進(jìn)入三級(jí)冷凝冷卻器。在三級(jí)冷凝冷卻器管程出口被冷凝下來(lái)的液體硫黃與過(guò)程氣分離，自底部流出進(jìn)入硫封罐。頂部出來(lái)的制硫尾氣經(jīng)尾氣分液罐分液后進(jìn)入尾氣處理部分。一級(jí)冷凝冷卻器、二級(jí)冷凝冷卻器、三級(jí)冷凝冷卻器殼程通入除氧水。
3. 產(chǎn)品處理系統(tǒng)
匯入硫封罐的液硫自流進(jìn)入液硫儲(chǔ)罐，經(jīng)循環(huán)脫氣處理，脫除液硫中的有毒氣體，并送至尾氣焚燒爐焚燒。脫氣后的液硫用液硫泵送至硫黃成形機(jī)，造粒、稱重、包裝后即為產(chǎn)品硫黃。
4. 尾氣處理系統(tǒng)
來(lái)自高溫轉(zhuǎn)化反應(yīng)系統(tǒng)的尾氣通過(guò)換熱器、電加熱器加熱，富氫氣加入尾氣中，并與其在混合器混合后進(jìn)入氫反應(yīng)器。加氫反應(yīng)器裝填的催化劑是特殊的還原水解催化劑。在反應(yīng)器中，SO2、CS2及微量液態(tài)硫、氣態(tài)硫等均被轉(zhuǎn)化成H2S。離開(kāi)反應(yīng)器的尾氣通過(guò)換熱送到急冷塔。急冷塔是板式塔，尾氣是用急冷水泵進(jìn)行急冷水循環(huán)來(lái)冷卻的。急冷過(guò)程的部分酸性水與其他酸性水合并送至酸性水汽提裝置進(jìn)行處理。急冷氣離開(kāi)急冷塔頂并經(jīng)分離后進(jìn)入吸收塔，用MDEA溶液吸收。塔底富溶劑用富液泵加壓送至溶劑再生裝置。吸收塔頂?shù)奈矚饨?jīng)尾氣分離罐分離后，進(jìn)入尾氣焚燒爐焚燒。焚燒后的煙氣經(jīng)蒸汽過(guò)熱器降溫后通過(guò)煙囪排入大氣。
三、硫黃回收裝置的特點(diǎn)
介質(zhì)是H2S、SO2、SO3、CO2
四、硫黃回收裝置的配管設(shè)計(jì)
主要是對(duì)塔、換熱器、罐、泵等設(shè)備的配管設(shè)計(jì)。
