7万吨/年硫磺回收装置酸水汽提部分氨精制单元设计文献综述
2020-04-08 16:40:14
文 献 综 述
1.目前的现状
1.1装置规模及达标情况
据不完全统计,至2003年我国已建成了100多套硫磺回收装置, 按行业分布石油炼制71套,天然气净化12套,焦化冶金7套,煤气化工21套,其中规模最大的装置为10万t/a,规模最小的装置为0.03万t/a。2004年以来,中石化镇海、福建等炼油厂还将投建3~4套10万t/a级大型硫磺回收装置,总的硫回收能力超过了100万t/a。这100多套装置中,2002年以后建成的装置均带有尾气处理单元,除了国内的SSR工艺及国内自行设计的还原吸收法工艺外,均为引进工艺,大多能满足国家的环保要求。但如以前引进的Sulfreen、 Super Claus、 MCRC及 Clauspol等工艺装置总硫转化率在98.5%~99.5%,排放尾气中SO2基本上在1500~8000mg/msup3;;没有设尾气处理装置,排放尾气中SO2绝大部分高于15000mg/msup3;, 均不能满足国家新排放标准要求。
1.2硫磺回收技术现状
80年代以来,通过开展对外技术交流、消化吸收国外先进技术和有益经验,我国的硫回收技术在装置工艺设计、单元设备改造、催化剂开发使用、溶剂生产以及防腐节能等方面取得了显著的进步。如:齐鲁石化胜利炼油设计院借鉴SCOT工艺,并克服其流程复杂、能耗高、操作难度大的缺点,与齐鲁分公司研究院合作优化设计了一种新型硫磺回收及尾气处理成套技术SSR工艺,并率先在胜利炼油厂8.6万t/a装置实现了工业化。该工艺不设在线加热及其配套设施,设备布置更加精凑,流程简单,操作调整灵活、方便,特别适合大型硫回收装置建设。另外,在此期间,我国还总计从国外引进或部分引进了18套克劳斯硫磺回收及尾气处理装置,有效地带动了和促进了国产装置的技术进步,使我国主要生产装置的硫回收率和尾气排硫量在短期内较快地达到了国外先进水平。与此相配套的催化剂也实现了国产化,有代表性的有两大系列:一是齐鲁分公司研究院研究开发的LS系列;二是四川天然气研究院的CT系列有。LS系列催化剂有LS-811及LS-300克劳斯氧化铝催化剂、LS-901TiO2基抗硫酸氧化中毒催化剂、LS-931Al2O3基耐硫酸盐化作用催化剂、LS-951T和LS951Q克劳斯尾气专用加氢处理催化剂、LS-971克劳斯高活性脱漏氧保护双功能催化剂等多个品种,该系列催化剂在中石化、中石油的多套大型硫回收装置上已实现工业应用,效果良好;CT系列催化剂有CT6-1和CT6-2常规Al2O3催化剂、CT6-3有机硫水解催化剂、CT6-4及CT6-4B低温克劳斯催化剂、CT6-5及CT6-5B硫磺回收尾气加氢催化剂、CT6-6选择性氧化催化剂和CT6-7有机硫水解硫磺回收催化剂。这两大系列催化剂其主要物化性能和技术指标与国外同类产品相当,有的品种达到了国际先进水平,且已代替进口催化剂在引进装置上使用,取得了显著的经济效益和社会效益。目前,国内绝大多数硫磺回收装置已普遍采用国产催化剂,并且国产硫回收催化剂有出口的可能。
2.发展前景
2.1工艺方面
硫磺回收及尾气处理技术已经有单纯的环保技术发展成为兼具环保效益和经济效益的重要工艺技术。随着人们环保意识的提高,国家环保法规的日益严格,近年来各炼油厂、天然气、焦化厂、化肥厂、电厂、煤造气工厂等都在新建或扩建原有硫磺回收装置。对于新建硫回收装置,大多选择以SCOT为代表的还原吸收工艺。此类工艺虽投资及消耗指标较高,但它对Claus硫回收装置的适应性强,净化度高,硫回收率高达99.8%,是目前世界上装置建设数量最多、发展速度最快的尾气净化工艺。就目前来说,SCOT工艺又进行了诸多的改进,如低温SCOT工艺、超级SCOT工艺、低硫SCOT工艺、生物SCOT工艺。是国内引进后消化吸收最好的技术。
然而,对于为数不少的小型炼油厂、还有焦化厂、化肥厂等,H2S含量低,建大型硫回收装置不合适也不现实,还有一些硫回收装置由于装置规模小,没有设尾气处理单元或尾气处理不达标的工艺,原有工艺都有了改进型工艺。如前面介绍的Sulfreen工艺、Clauspol工艺、Super Claus工艺等,总硫回收率均达到或超过了99.5%。若要新增尾气处理装置,多用途的RAR工艺及组合式RAR工艺,脱除效率高达99.7%~99.9%,投资和运行成本低,是一种很有发展前途的硫回收及尾气处理工艺。