一、裝置簡介

  硫黃回收裝置是對煉油過程中產(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，即對酸性氣中的硫化氫通過高溫氧化反應(yīng)、催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)、催化氧化反應(yīng)等過程，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，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

  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)入二級冷凝冷卻器，二級冷凝冷卻器冷凝下來的液體硫磺，在管程出口與過程氣分離，自底部流出進(jìn)入硫封罐，未冷凝的過程氣再經(jīng)高溫?fù)胶烷y后進(jìn)入二級轉(zhuǎn)化器。在二級轉(zhuǎn)化器中，過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)后的過程氣進(jìn)入三級冷凝冷卻器。在三級冷凝冷卻器管程出口被冷凝下來的液體硫黃與過程氣分離，自底部流出進(jìn)入硫封罐。頂部出來的制硫尾氣經(jīng)尾氣分液罐分液后進(jìn)入尾氣處理部分。一級冷凝冷卻器、二級冷凝冷卻器、三級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，造粒、稱重、包裝后即為產(chǎn)品硫黃。

 4. 尾氣處理系統(tǒng) 

   來自高溫轉(zhuǎn)化反應(yīng)系統(tǒng)的尾氣通過換熱器、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。離開反應(yīng)器的尾氣通過換熱送到急冷塔。急冷塔是板式塔，尾氣是用急冷水泵進(jìn)行急冷水循環(huán)來冷卻的。急冷過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)蒸汽過熱器降溫后通過煙囪排入大氣。

三、硫黃回收裝置的特點

  介質(zhì)是H₂S、SO₂、SO₃、CO₂

四、硫黃回收裝置的配管設(shè)計

  主要是對塔、換熱器、罐、泵等設(shè)備的配管設(shè)計。