【正文】 H2O CO2＋H2S所以在潮濕的空氣中COS也有H2S的臭味。熔點為－℃，沸點為－℃。COS是一種無色無味，易燃的氣體，與空氣混合時能發(fā)生爆炸。(2) COSCOS是原料氣中的烴類在爐內(nèi)燃燒反應(yīng)的產(chǎn)物，生產(chǎn)過程中可以根據(jù)反應(yīng)器出口分析COS的含量來判斷原料氣中的烴含量的多少。SO2既具有氧化性，又具有還原性。熔點：－℃，℃。 中間產(chǎn)品(1) SO2① 物理性質(zhì)SO2是一種具有強烈刺鼻的窒息氣味和強烈澀味、無色有毒氣體。(3) 硫磺的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)固體硫磺產(chǎn)品指標(biāo)，符合GB/T24492006中一等品的要求。在氣態(tài)硫中存在著下列平衡:3S8 4S6 12S2隨著溫度的升高,平衡逐漸向右移動,當(dāng)接近760℃時,幾乎全部轉(zhuǎn)化為S2。硫磺的變態(tài)溫度如下:固體(S8) ℃ 單斜晶體(S8) ℃ 黃色易流動液體(S8) 160℃棕色液體(S8) 190℃ 深棕色粘性物(S8) ℃ 黃色氣體(S6)1000℃ 無色氣體(S2)固體硫磺的分子式一般為S8,其結(jié)構(gòu)成馬鞍型,如圖所示。② 化學(xué)性質(zhì)a. 易燃性：2H2＋O2＝2H2O＋Qb. 還原劑：3H2＋SO2 cat加熱 H2S＋2H2OH2＋S cat加熱 H2S 產(chǎn)品性質(zhì)(1) 凈化水:含S=≤30mg/l。H2分子量：，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度：，標(biāo)準(zhǔn)沸點：℃，熔點：℃。Fe＋H2S＝FeS＋H2這是硫磺回收裝置設(shè)備、管線腐蝕嚴(yán)重的一個主要原因，裝置區(qū)空氣中的H2S氣體的最高允許濃度為10mg／m3。H2S在水溶液中的電離平衡如下：a. H2S H+＋HS K1＝107b. HS H+＋S2 K2＝1015H2S易與金屬反應(yīng)生成硫化物，特別是在加熱或水蒸汽存在的情況下，能和許多氧化物反應(yīng)生成硫化物。在過量的氧的情況下：H2S＋3／2O2＝H2O+SO2+Q在不足的氧的情況下:H2S＋1／2O2＝H2O+S+QH2S具有較強的還原能力，在常溫下能被空氣氧化：2H2S＋O2＝2H2O+2SH2S溶于水，（20℃時）的H2S，H2S的水溶液叫氫硫酸，氫硫酸是一種較弱的酸，不穩(wěn)定，他會被水中溶解的O2氧化而析出硫，使H2S水溶液呈混濁。熔點：－℃沸點:℃臨界溫度:℃密度(沸點時):自燃點:在空氣中246℃，在氧氣中220℃與空氣混合的爆炸極限：%～%與NO混合的爆炸極限：20％～55％電離常數(shù)：25℃時Ka1＝108；Ka2＝1012② 化學(xué)性質(zhì)H2S在空氣中燃燒時，帶有淡藍色火焰。(2) 酸性氣：各裝置來的酸性氣與胺液再生酸性氣組成如下：組成H2SCO2H2O合計V％100酸性水汽提裝置來的含氨酸性氣組成如下：組成H2SNH3H2O合計V％100(3) H2S的性質(zhì)① 物理性質(zhì)H2S是一種無色，具有臭雞蛋氣味的可燃劇毒氣體。工藝原則流程圖見附錄。再生塔(C2631)底部的胺液進入再生塔底重沸器(E2631)，（g）蒸汽加熱，為富胺液再生提供熱源；再生塔底重沸器(E2631)產(chǎn)生的凝結(jié)水進入疏水閥后送往凝結(jié)水管網(wǎng)。自吸收塔頂出來的凈化尾氣（總硫≤300ppm）進入尾氣焚燒爐（F2621），在600℃左右高溫下，將凈化尾氣中殘留的硫化物焚燒生成SO2，焚燒后的高溫?zé)煔膺M入蒸汽過熱器（E2623）中回收余熱，使來自制硫余熱鍋爐（ER2611）℃，出口煙氣溫度降至約538℃，再進入尾氣加熱器（E2621）加熱制硫尾氣，出口煙氣溫度降至419℃，摻入冷空氣使溫度降至380℃以下，由煙囪（S2621）排入大氣。自胺液再生系統(tǒng)來的MDEA貧胺液（25％的MDEA液）進入尾氣吸收塔（C2622）上部，與尾氣急冷塔來的尾氣逆流接觸，尾氣中的H2S被吸收。尾氣急冷塔使用的急冷水，用急冷水循環(huán)泵(P2621/1,2)自C2621底部抽出，經(jīng)急冷水冷卻器（E2624）冷卻至40℃后返C2621循環(huán)使用，為了防止設(shè)備腐蝕，需在急冷水中注入NH3，以調(diào)節(jié)其pH值保持在7～8。(3) 尾氣處理單元尾氣自D2612頂部出來，進入尾氣加熱器（E2621），與蒸汽過熱器（E2623）出口的高溫?zé)煔鈸Q熱，溫度升到300℃，混氫后進入加氫反應(yīng)器（R2621），在加氫催化劑的作用下進行加氫、水解反應(yīng)，使尾氣中的SOSCOS、CS2還原、水解為H2S。匯入硫封罐的液硫自流進入液硫池（T2611），在NH3氣的作用下，液硫中的有毒氣體被分出，送至尾氣焚燒爐焚燒。從制硫余熱鍋爐出來的過程氣進入一級冷凝冷卻器（E2611）,過程氣被冷卻至160℃,，在E2611管程出口，冷凝下來的液體硫磺與過程氣分離，自底部進入硫封罐（D2613），頂部出來的過程氣經(jīng)高溫摻合閥調(diào)節(jié)至275℃進入一級轉(zhuǎn)化器（R2611），在催化劑的作用下進行反應(yīng)，過程氣中的H2S和SO2進一步轉(zhuǎn)化為元素硫。酸性氣和空氣在燃燒爐按比例燃燒，配入的風(fēng)量使烴類完全燃燒，1/3的硫化氫燃燒生成二氧化硫。燃料氣從凈化瓦斯管網(wǎng)引進燃料氣緩沖罐（D－2614）經(jīng)過分液后從燃料氣分液罐頂進制硫燃燒爐和尾氣焚燒爐。塔底產(chǎn)品是合格的凈化水溫度約為131℃，經(jīng)原料水－凈化水換熱器（E2512/1,2）與原料水換熱，溫度降至75℃，再經(jīng)凈化水泵（P2514/1,2）升壓后，一部分直接送出裝置供各裝置回用；另一部分經(jīng)凈化水冷卻器（E2513/1,2）冷卻到50℃送出，作為其他裝置的回用水或排至污水處理場深度凈化。在酸性水汽提塔（C2511）內(nèi)，污水中的H2S、NH3被汽提出，進入氣相至塔頂。脫氣后的酸性水進入原料水罐（D2512/1,2）靜置、除油；污油經(jīng)罐中的收集裝置集中進入污油罐（D2516），再經(jīng)污油泵（P2512）送出裝置。加氫催化劑鈍化的過程中，床層溫度要求控制在60～70℃之間。預(yù)硫化是放熱反應(yīng)，應(yīng)防止催化劑過熱。(5) 加氫催化劑預(yù)硫化與鈍化過程基本原理加氫催化劑中的活性組分鈷、鉬起初是以氧化態(tài)形式存在的，經(jīng)硫化處理后將其變成硫化態(tài)，活性組分才對加氫還原起催化作用。在液硫脫氣工藝中，氣態(tài)氨起著催化劑的作用，將氣態(tài)氨直接注入液硫中，可顯著地促進多硫化物的分解成H2S，從而提高工藝效率。循環(huán)脫氣法克服了鼓泡脫氣法的弊端，但該過程存在生成硫酸鹽的復(fù)雜反應(yīng)，有可能形成固體沉積物。由于大量的氣體進入脫氣池，氣相的硫分壓降低將造成硫的損失，并使尾氣焚燒爐排放煙氣中的SO2增加；液硫脫氣池中的鋼鐵材料不可避免會生成硫化亞鐵，如果注入空氣，氧氣使硫化亞鐵自燃，有發(fā)生火災(zāi)的潛在危險。液硫脫氣的主要方法有鼓泡脫氣法和循環(huán)脫氣法。MDEA吸收原理為：（HOCH2CH2）2NCH3+H2S→(HOCH2CH2)2NH+CH3+HS（瞬間反應(yīng)）⑴由于叔胺分子氮原子上沒有氫原子不能和CO2直接反應(yīng)，必須通過下列過程：CO2+H2O→H++HCO3(慢反應(yīng))⑵H++（HOCH2CH2）2NCH3→（HOCH2CH2）2NH+CH3（瞬間反應(yīng)）⑶CO2+H2O+（HOCH2CH2）2NCH3→（HOCH2CH2）2NH+CH3+HCO3由于反應(yīng)⑵速度極慢，所以MDEA對H2S具有較高的選擇性。MDEA是Fluor公司最早開發(fā)的脫硫劑，在腐蝕性、溶解降解及發(fā)泡等問題上有較強的優(yōu)越性，80年代我國開始使用，90年代世界各大煉油廠廣泛使用。反應(yīng)原理如下：Sn+nH2→nH2SSO2+3H2→2H2O+H2SCOS+H2O→CO2+H2SCS2+2H2O→CO2+2H2S以上反應(yīng)發(fā)生在加氫催化劑上溫度300℃的條件下。(3) 尾氣處理單元生產(chǎn)基本原理硫磺回收處理單元采用SCOT工藝，在催化劑作用下，在低壓力（）和300℃溫度條件下，硫及硫化物和氫氣發(fā)生加氫反應(yīng)，還原成硫化氫。這樣克勞斯法回收元素硫的過程氣組成就十分復(fù)雜了，大致包括H2S、SOCOH2O、HCO、COS、CSSSSN2等一些組份。K是S1，小于700176。一般而言，大于700176。表1高溫反應(yīng)爐內(nèi)的主要反應(yīng)*反應(yīng)（摩爾）△F①,kJ△H②,kJ927℃1204℃927℃1204℃+3/2O2→SO2+H2O+2H2S–+SO2→3/2S2+2H2O+3/2O2→3/2S2+3H2O+1/2O2→H2O+S1+O2→SO2→S2+2O2→2SO2+2O2→CO2+2H2O+7/2O2→2CO2+3H2O→6C+3H2→7C+4H2*注：①△F為反應(yīng)中吉布斯自由能的變化，負的△F表明有自發(fā)反應(yīng)的可能②△H為反應(yīng)熱的變化，負的△H表示是放熱反應(yīng)。克勞斯硫磺回收工藝過程尤其是高溫反應(yīng)爐內(nèi)實際的化學(xué)反應(yīng)十分復(fù)雜，使反應(yīng)后過程氣中的組分也相應(yīng)的變復(fù)雜了。(2) 硫磺回收單元工藝原理采用部分燃燒的Claus工藝，部分燃燒工藝是把所有酸性氣送進焚燃燒爐內(nèi)，通過控制配風(fēng)量使煙氣中1/3硫化氫燃燒生成二氧化硫，剩下的2/3硫化氫在克勞斯反應(yīng)器內(nèi)在催化劑作用下與生成的二氧化硫反應(yīng)生成硫磺。大部分H2S、NH3進入氣相上升至塔頂，液相向塔下部移動與塔底上行汽提蒸汽接觸，氨、硫化氫被繼續(xù)汽提至塔頂，自塔頂打入90℃左右回流液，控制塔頂溫度在123℃左右，減少塔頂酸性氣帶水量，提高塔頂酸性氣濃度。 工藝原理(1) 污水汽提裝置工藝原理在含硫污水中存在如下化學(xué)平衡、相平衡：NH+4+HS (NH3+H2S)液 (NH4H2S)氣當(dāng)溫度升高時平衡向右移動，即溫度升高有利于氨、硫脫出，而H2S比NH3飽和蒸汽壓力高，在同一壓力下，H2S較易脫出，要達到脫除污水H2S、NH3必須控制能夠使氨脫出的溫度、壓力。 設(shè)置安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)，防止超壓泄漏和防止有毒氣體通過風(fēng)機側(cè)串入大氣環(huán)境。制硫過程氣中H2S/SO2越接近于2，平衡轉(zhuǎn)化率越高，制硫系統(tǒng)中H2S與SO2比值偏離2:1，對制硫轉(zhuǎn)化率影響較大，因此在制硫尾氣線上設(shè)置在線比值分析儀嚴(yán)格控制燃燒爐的配風(fēng)，盡可能提高制硫轉(zhuǎn)化率。 一級轉(zhuǎn)化器入口過程氣溫度由高溫摻合閥自動控制；進二級轉(zhuǎn)化器的過程氣溫度由過程氣換熱器旁路調(diào)節(jié)；進加氫反應(yīng)器的制硫尾氣與焚燒爐高溫?zé)煔鈸Q熱，并設(shè)換熱器旁路自動調(diào)節(jié)反應(yīng)器入口溫度，與其他裝置SCOT尾氣處理工藝相比，省去加氫還原爐一臺。胺液再生除供本裝置貧液、處理富液外，還向II催化液化氣脫硫提供貧液、回收再生富液，循環(huán)使用。再生酸性氣送至硫磺回收。胺液再生單元采用常規(guī)蒸汽汽提再生工藝，溶劑采用復(fù)合型MDEA溶劑。尾氣處理單元采用SCOT加氫還原吸收工藝。部分燃燒法是將酸性氣全部引入反應(yīng)爐，按照原料氣中全部有機雜質(zhì)(包括NH3)徹底氧化分解的同時1/3的H2S完全反應(yīng)為SO2來計算需氧量并配風(fēng)。硫磺回收裝置由硫磺回收、尾氣處理、胺液再生、液硫脫氣和液硫成型五部分組成。酸性水汽提裝置處理全廠各裝置排放的酸性水，采用單塔低壓全吹出汽提工藝。山東龍鑫環(huán)?？萍加邢薰舅嵝运岷土蚧腔厥章?lián)合裝置操作規(guī)程 編寫：硫磺車間 審核： 審批： 山東龍鑫環(huán)?？萍加邢薰玖蚧擒囬g2008年5月1. 工藝技術(shù)規(guī)程 裝置概況 裝置簡介，同時生產(chǎn)硫磺20000噸/年，本裝置為聯(lián)合裝置，由酸性水汽提裝置和硫磺回收裝置組成，青島英派爾化學(xué)工程有限公司負責(zé)設(shè)計，2008年4月建成投產(chǎn)。酸性水汽提裝置設(shè)計規(guī)模為60噸/小時，設(shè)計上限為110%；硫磺回收裝置設(shè)計規(guī)模為20000噸/年，設(shè)計上限為110％，設(shè)計下限為30％。原料酸性水經(jīng)脫氣除油后進入汽提塔上部，硫化氫和氨同時被汽提出來，酸性氣為硫化氫和氨的混合氣，自塔頂經(jīng)冷凝分液后作為硫磺回收的原料送至硫磺回收部分；塔底得到合格的凈化水，作為常減壓裝置電脫鹽注水等回用，剩余部分排放至含油污水管網(wǎng)。根據(jù)酸性氣中硫化氫濃度的高低，硫磺回收采用Claus工藝的部分燃燒法，工藝技術(shù)成熟。在反應(yīng)爐內(nèi)，由于反應(yīng)溫度不同，約有60～75％的H2S發(fā)生高溫Claus反應(yīng)直接生成元素硫，剩余的H2S有1/3生成SO2。加氫還原吸收尾氣處理是目前世界上公認(rèn)的最徹底的制硫尾氣處理工藝，該工藝是將硫回收尾氣中的元素S、SOCOS和CS2等，在很小的氫分壓和很低的操作壓力下,用特殊的尾氣處理專用加氫催化劑，將其還原和水解為H2S，再用醇胺溶液吸收，再生后的醇胺溶液循環(huán)使用；吸收了H2S的富液經(jīng)再生處理，富含H2S氣體返回上游硫磺回收部分，經(jīng)吸收處理后的凈化氣中的總硫＜300ppm。MDEA具有良好的選擇性吸收性能，酸性氣負荷大、腐蝕輕，使用濃度高、循環(huán)量小、能耗低。集中后的富溶劑采用中溫（6065℃）低壓閃蒸，降低了再生酸性氣的烴含量。該裝置設(shè)計方面具有以下特點： 將兩級制硫轉(zhuǎn)化器組合在一起，成為二合一的整體設(shè)備；尾氣急冷塔和尾氣吸收塔重疊布置，節(jié)約了占地面積。 設(shè)置在線比值分析儀，嚴(yán)格控制制硫爐的配風(fēng)。 一、二、三級冷凝冷卻器共用一個殼程，（g）蒸汽，減少了控制和調(diào)節(jié)回路。 充分利用余熱，；利用一、二、三級冷凝冷卻器，降低了裝置能耗。根據(jù)此原理含硫污水經(jīng)與塔底凈化水換熱達到進塔溫度95℃以上使硫化氫、氨主要以游離態(tài)存在，自汽提塔上部進入，比進料管內(nèi)污水壓力低的多，H2S、NH3由液相轉(zhuǎn)入氣相向塔頂移動。在塔底由于汽提蒸汽的作