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(gè)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(dá)到4.6×107t以上，比2002年增加了約3.5×106t。我國自20世紀(jì)90年代初開始引進(jìn)國外原油，目前年進(jìn)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(jì)算方法，其中包括反應(yīng)爐、各級(jí)轉(zhuǎn)化器、再熱爐的復(fù)雜氣相反應(yīng)平衡及物料平衡、熱量平衡計(jì)算，廢熱鍋爐、冷凝器的熱負(fù)荷及參數(shù)計(jì)算，過程氣中硫元素各種分子態(tài)的平衡計(jì)算及硫露點(diǎn)計(jì)算等等。對(duì)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(xué)圖表關(guān)系曲線進(jìn)行了擬合，便于使各種圖表能直接應(yīng)用于計(jì)算機(jī)。并對(duì)擬合公式進(jìn)行了誤差分析，與文獻(xiàn)中的公式進(jìn)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(xiàn)公式。 參

3、考近期文獻(xiàn)報(bào)道并運(yùn)用最小自由能法，關(guān)聯(lián)物料平衡、化學(xué)平衡和熱量平衡計(jì)算，建立了克勞斯硫磺回收工藝的數(shù)學(xué)計(jì)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(jì)算克勞斯工藝的平衡組成、硫的轉(zhuǎn)化率、設(shè)備熱負(fù)荷以及火焰溫度等。既能夠?qū)φ麄€(gè)克勞斯硫磺回收系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算，也可對(duì)系統(tǒng)中的各操作單元設(shè)備分別進(jìn)行計(jì)算。為驗(yàn)證軟件的可靠性，對(duì)該工藝中兩個(gè)重要的設(shè)備反應(yīng)爐和轉(zhuǎn)化器進(jìn)行了實(shí)例分析。結(jié)果表明：該軟件的可靠性較好，可以