硫磺车间新员工培训教材.ppt

硫磺车间新员工培训教材.ppt

《硫磺车间新员工培训教材.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硫磺车间新员工培训教材.ppt（72页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

硫磺车间新员工培训教材,生产工艺,第一节物料性质,一、H2S（硫化氢）基本知识：

硫化氢为臭鸡蛋味、无色气体。

大量接触可引起眼及呼吸道刺激症状。

中毒者应立即移至空气新鲜处吸氧。

眼损伤用生理盐水或1-2%的NaHCO3液冲洗。

防护需佩戴防毒面具，眼镜及防护服。

理化性状为无色气体。

具有臭鸡蛋味。

分子式：

H2S。

分子量：

34.08。

比重：

1.19。

熔点：

-82.9。

沸点：

-61.8。

易溶于水，亦溶于醇类、石油溶剂和原油中，可燃爆炸上限为45.5，下限为4.3。

燃点：

292。

不同浓度硫化氢对人的毒作用,顺口溜,臭蛋气味硫化氢，刺激粘膜和神经。

畏光流泪眼刺痛，鼻咽灼热肺受损。

头痛乏力又恶心，意识模糊人昏迷。

中毒可呈电击样，瞬间能使呼吸停。

灰色色标滤毒罐，眼睛须戴防护镜。

戴好供氧呼吸器，患者移至安全地。

人工呼吸胸压法，口对口法不适宜。

硫化氢的危害,本品极易燃，严禁明火，火花和吸烟。

其蒸汽与空气混合物具有爆炸性。

燃烧时会产生二氧化硫有毒气体。

生产场所应有防爆装置。

遇热、明火或与下列物质接触能引起激烈反应：

NaO2、NI3、NCL、NF3、OF2、氯化对溴重氮苯、HN3、R6O3、F2、Cu、CrO3、CLF3、CLO、BrF5、乙醛（BaO+NiO+空气）、BaO+NiO+空气、水合氧化铁、氯化重氮苯、（BaO+NiO+空气）、Na、金属氧化物、金属、铁锈、碱石灰、各种氧化物。

二、SO2（二氧化硫）基本知识在常温为无色气体，熔点为-72.4，沸点为-10。

容易被湿润的粘膜表面吸收生成H2SO3、H2SO4，对眼和呼吸道有强烈的刺激作用。

危险特性不燃，遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

三、COS（硫氧碳）基本知识在常温常压下为具有类似臭鸡蛋味的无色可燃性有毒气体，与空气（体积浓度达到11.9%-26.5%）混合可形成爆炸性气体，遇溴水或高锰酸钾氧化生成CO2和H2SO4，被氢气还原生成CO和H2S。

硫氧碳对肺部有轻微的刺激作用，它主要损伤中枢神经系统，可引起呼吸麻痹而致死。

四、硫磺物化性质外观与性状：

淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味分子量：

32.06熔点（）：

112.8-120沸点（）：

444.6密度：

1.96-2.07103kg/m3自燃点：

232着火点：

250闪点：

207溶解性：

不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳主要用途：

用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝、医药等,产品质量标准：

产品硫磺（固体或液体）的质量符合国家工业硫磺标准，GB244992中一级品要求。

纯度99.9（W）水份0.5%（W）灰份0.1%（W）酸度0.005%（W）有机物0.3%（W）砷（AS）0.01%（W）铁（Fe）0.005%（W）,五、NaOH（氢氧化钠）物化性质：

NaOH又称烧碱、火碱、苛性钠，时常见的重要的碱。

纯的无水NaOH为白色，半透明，结晶状固体。

NaOH固体溶于水时放出热量，它的水溶液有涩味和滑腻感，溶液呈显强碱性，具备碱的一切通性。

分子量：

40.01，密度：

2.130g/cm3,沸点：

1390，熔点：

318.4。

六、MDEA（N-甲基二乙醇胺）分子式：

CH3-N（CH2CH2OH）2分子量：

119.2；沸点：

247；闪点：

260凝固点：

-21无色或微黄色粘性液体，易溶于水和醇。

微溶于醚。

是一种性能优良的选择性脱硫、脱碳新型溶剂，具有选择性高、溶剂消耗少、节能效果显著、不易降解等优点。

七、NH3（氨）氨为无色恶臭刺激性气体分子量：

17.03熔点：

-77.7沸点：

-33.35自燃点：

651.11氨溶于水，水溶液呈显碱性。

蒸汽与空气混和物爆炸极限16-25%（最易燃浓度为17%）大量吸入可出现呼吸道刺激症状，氨水可致灼伤,八、催化剂一硫磺,二硫磺,第二节工艺原理,一、硫磺装置该装置的硫磺回收部分仍采用直流式的部分燃烧法，两级催化转化的克劳斯工艺。

同时在制硫燃烧炉内采用专用烧氨火嘴，在1300左右的温度下，将污水酸性气中的NH3全部转化为N2和H2O。

硫磺回收工艺原理1、1克劳斯硫磺回收的工艺原理热反应H2S+3/2O2=SO2+H201-2-12H2S+SO2=3/2S2+2H201-2-2催化反应2H2S+SO2=3/XSX+2H201-2-3从基本原理式1-2-3不难看出：

反应物硫化氢与二氧化硫的摩尔比为2：

1，即2摩尔硫化氢与1摩尔二氧化硫发生反应，生成单质硫。

酸性气体原料中除主要含有硫化氢外，通常还含有二氧化碳、水、氨、烃类等等，空气与酸性气体在炉内燃烧，反应十分复杂，反应后的气体组成也相当复杂，据推导有上百种反应，其中主要反应及主要副反应如下：

酸性气燃烧炉内的反应除1-2-1式、1-2-2式外的主要反应还有：

H2S+1/2O2=H2O+/2S21-2-4CH4+2O2=CO2+2H2O1-2-5C2H6+5/2O2=2CO+3H2O1-2-64NH3+3O2=2N2+6H2O（此反应要求温度较高）1-2-74NH3+502=4N0+6H2O1-2-8NH3=N2+3H21-2-9副反应：

H2S+CO2=COS+H2O1-2-10H2S+1/2CO2=1/2CS2+H2O1-2-11H2S+CO2=CO+S+H2O1-2-122CH2+3SO2=2COS+1/2S2+4H2O1-2-13CO+S=COS1-2-14,CO2+3SCS2+SO21-2-15C+2SCS21-2-16CH4+2H2SCS2+4H21-2-172H2+O22H2O1-2-18上述反应大多数为放热反应，反应过程中放出大量的热，使燃烧炉炉高达1000-1400左右，反应温度和硫化氢的纯度有关，硫化氢的纯度越高，反应温度越高；燃烧炉内反应速度很慢，通常在1秒内即可完成全部反应，因此，燃烧要与原料气中烃含量有关，亦取决于燃烧炉的操作温度，大体上在1000时二硫化碳的生成量最大，然而在1300时，二硫化碳的生成量又下降到一个很低的水平。

式1-2-2在高温下为吸热反应，升温对反应有利。

由反应平衡原理可以知道：

降低反应物的温度（除1-2-2式外），提高反应压力对反应是有利的，但温度不可过低，温度过低不利于高温下硫的生成，而对二硫化碳的生成等副反应有利，且温度过低，不利于烧氨反应；反应压力不可过高，一般控制在1000-1400，维持微正压操作，这样对反应是有利的，可以促进反应向右进行。

反应器内由于反应温度较低，反应生成的硫蒸汽主要由S6、S8构成，反应是放热反应；同时，也可能存在硫化氢，直接氧化为硫磺的化学反应。

硫化氢转化生成硫在高温（高于550）下为吸热反应，升温对反应有利，低温（低于550）下为放热反应，降低温度时对反应有利。

150-200时转化率最高。

为防止硫磺冷凝在催化剂上，反应温度一般控制在210-350，最适宜的温度为246。

催化转化器中重要的副反应是二硫化碳和硫氧碳的水解反应，该反应随温度的升高而增加。

因此，第一反应器温度控制较高，主要是考虑到二硫化碳和硫氧碳的水解反应。

通常采用提高一级反应器操作温度或一级反应器下部使用专门的有机硫水解催化剂或二者同时使用，以促进硫氧碳和二硫化碳的水解，提高装置硫转化率。

第二或第三反应器温度控制较低，主要是为了更有利于反应的进行，从崦提高转化率。

反应器内的反应除1-2-3外还有：

2H2S+SO2=3/XSX+2H2O1-2-192H2S+O2=2/XSX+2H2O1-2-20,CS2+H2O=COS+H2S1-2-21CS2+2H2O=COS+2H2S1-2-22COS+H2O=CO2+H2S1-2-23另外，在废热锅炉中，由于温度发生了较大的变化，硫在其中还存在以下反应：

S2=1/3S61-2-24S2=1/4S81-2-25以上两反应均为放热反应。

尾气焚烧炉主要是将硫化氢、硫等转化为二氧化硫降低对大气的污染。

其中的主要反应为：

H2S+3/2O2=SO2+H2O1-2-26S+O2=SO21-2-27,COS+3/2O2CO2+SO21-2-28CS2+3O2CO2+2SO21-2-29H2+1/2O2H2O1-2-30CO+1/2O2CO21-2-31尾气加氢还原反应原理：

尾气回收部分以还原吸收法为例，克劳斯尾气混合掺入氢以后，被加热到295，在钴、钼（CT6-5B）催化剂的作用下，尾气中携带的单质硫、二氧化硫进行加氢反应，硫氧碳、二硫化碳进行水解反应。

反应式如下：

SO2+3H2H2S+2H2O1-2-32S8+8H28H2S1-2-33COS+H2OH2S+CO21-2-34CS2+2H2O2H2S+CO21-2-35经加氢反应后所有的硫都被转化成硫化氢，然后经过MDEA（N-甲基二乙醇胺）溶剂吸收后送到再生塔部分进行再生，解吸出的硫化氢返回燃烧炉前重新参加反应。

克劳斯硫磺回收的方法及选择为了使克劳斯反应尽可能反应完全，在进入反应器的气流中就应尽可能保持硫化氢与二氧化硫的摩尔比为2：

1，针对不同浓度的酸性气，为了达到这一条件，经过不断摸萦，现已形成了三种主要的硫磺回收方法。

即部分燃烧法、分流法和直接氧化法。

部分燃烧法当酸性气中硫化氢浓度大于50%时，推荐使用部分燃烧法工艺。

部分燃烧法是将全部酸性气体引入燃烧炉与适量空气在炉内进行部分燃烧，控制空气供给量使烃类完全燃烧和部分酸性气中的硫化氢燃烧成二氧化硫。

在炉内约有60-70%的硫化氢转化为气态硫，余下30-40%的硫化氢中的三分之一燃烧成二氧化硫，三分之二保持不变，并保证气流中硫化氢与生成的二氧化硫摩尔比为2：

1，以达到低温催化反应的要求条件。

炉内燃烧后，剩余的硫化氢和二氧化硫进入反应器，在催化剂的作用下，发生克劳斯反应生成硫。

各部操作温度控制在高于硫的露点30以上为宜。

分流法当酸性气中硫化氢含量为15-50%时，推荐使用分流法硫磺回收工艺。

这是由于硫化氢浓度较低，反应热量不足，难以维持燃烧炉内高温克劳斯反应要求的温度。

分流法是将三分之一的酸性气送入燃烧炉，与适量空气燃烧，生成二氧化硫气流，二氧化硫气流与未进入燃烧炉的其余酸性气进入转化器内，进行低温催化反应。

分流法一般设计两级催化反应器，其硫化氢的总转化率可达85-92%。

对装置规模较低（日产硫磺不足10吨者）或酸性气组成变化较大的装置，为简化操作条件，可采用分流法。

直接氧化法酸性气中硫化氢浓度在2-15%时，用部分燃烧法和分流法所产生的反应热不足以维持酸性气燃烧炉内的燃烧，应采用直接氧化法硫磺回收工艺。

此法是将酸性气和空气分别通过预热炉，预热到要求温度后，进入到转化器内进行低温催化反应，所需空气量仍为三分之一硫化氢完全燃烧时的量。

该工艺采用两级催化转化反庆器，硫化氢总转化率可达50-70%。

需要说明的是硫化氢浓度的划分范围并非十分严格，关键是酸性气燃烧炉内必须维持稳定的火焰，入反应器过程气中硫化氢与二氧化硫配比维持2：

1。

由于炼油厂酸性气中硫化氢浓度都高于50%，尤其是上游脱硫装置采用高效脱硫溶剂后，硫化氢浓度提高至70%以上，因而炼油厂硫磺回收装置都采用部分燃烧法。

二、胺液再生装置胺法脱硫是气体净化工业中应用最广的方法，它的过程简单可行，溶剂价廉易得，净化度高。

国内大部分硫回收装置配套的尾气处理装置中，都应用吸收-解吸体系的胺法脱硫来回收硫化氢。

吸收是分离气体混合物的重要单元操作。

这种操作是使混合气体与选择的某种液体相接触，利用混合气体中各组分在该液体中溶解程度的差异，有选择地使混合气体中一种或几种组分溶于此液体而形成溶液，其他未溶解的组分仍保留在气相中，以达到从混合气体中分离出某些组分的目的。

吸收过程的实质是溶质从气相转移到液相的质量传递过程。

相反地，使溶解于液相中的气体释放出来的操作称为解吸。

生产中解吸操作的目的有两个：

一是为了获得纯净的气体组分，一是为了将吸收操作中的吸收剂与吸收质分开，以便使吸收剂能循环使用。

解吸与吸收是一个相反的过程。

它的机理与吸收过程也是相反的。

解吸的必要条件是气相中吸收组分的分压必须小于液相中的吸收