克勞斯硫磺回收過程工藝的研究.pdf

1、隨著全球含硫原油和天然氣資源的大量開發(fā)，采用克勞斯(Claus)法回收元素硫的工藝已成為天然氣或煉廠氣加工的一個重要組成部分。2004年全球以克勞斯法工藝生產(chǎn)的硫磺量已達到4.6×107t以上，比2002年增加了約3.5×106t。我國自20世紀90年代初開始引進國外原油，目前年進口量已超過1×108t，且其中大部分是含硫或高硫原油。近年來我國新建了數(shù)十套克勞斯法裝置，目前總數(shù)100余套裝置中，約有70％建于煉油廠。 本文主要研

2、究了克勞斯硫磺回收過程中各設(shè)備的工藝計算方法，其中包括反應(yīng)爐、各級轉(zhuǎn)化器、再熱爐的復雜氣相反應(yīng)平衡及物料平衡、熱量平衡計算，廢熱鍋爐、冷凝器的熱負荷及參數(shù)計算，過程氣中硫元素各種分子態(tài)的平衡計算及硫露點計算等等。對直流法克勞斯硫磺回收工藝采用非線性單純形算法相關(guān)的熱力學圖表關(guān)系曲線進行了擬合，便于使各種圖表能直接應(yīng)用于計算機。并對擬合公式進行了誤差分析，與文獻中的公式進行了比較。誤差分析結(jié)果表明：擬合的公式明顯優(yōu)于文獻公式。 參

3、考近期文獻報道并運用最小自由能法，關(guān)聯(lián)物料平衡、化學平衡和熱量平衡計算，建立了克勞斯硫磺回收工藝的數(shù)學計算模型。并以此為基礎(chǔ)編寫了程序軟件，開發(fā)出克勞斯硫磺回收工藝模擬軟件。該軟件可計算克勞斯工藝的平衡組成、硫的轉(zhuǎn)化率、設(shè)備熱負荷以及火焰溫度等。既能夠?qū)φ麄€克勞斯硫磺回收系統(tǒng)進行模擬計算，也可對系統(tǒng)中的各操作單元設(shè)備分別進行計算。為驗證軟件的可靠性，對該工藝中兩個重要的設(shè)備反應(yīng)爐和轉(zhuǎn)化器進行了實例分析。結(jié)果表明：該軟件的可靠性較好，可以