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解決方案

SOLUTION

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技術來源
 
  BLUER-PRO硫磺回收技術屬于螯合鐵濕式氧化法脫硫工藝,國外同類技術為美國Merichem公司的LO-CAT技術。LO-CAT技術是于上世紀70年代開發出的專利硫化氫回收技術,經過四十多年的發展,已經成為應用最多的螯合鐵濕式氧化法脫硫工藝,目前全球已經建設有200多套LO-CAT裝置,應用領域涵蓋天然氣開采、石油提煉、生物氣處理、垃圾填埋沼氣處理、煉焦、地熱氣體發電、飲料業CO2 氣體生產、潤滑油生產等,是一種非常可靠的硫磺回收技術。
  煙臺新瑞環保科技有限公司早期采用了由外國公司提供工藝設計包,自已承擔基礎工程設計和詳細工程設計的合作方式,并結合工程建設和生產實際,不斷總結經驗,通過數套裝置的設計,已經掌握了LO-CAT硫磺回收全套裝置的設計技術,開發研究出了XR-SR系列螯合鐵脫硫溶劑,其主要由鐵離子濃縮劑、螯合劑、表面活性劑、殺菌劑、消泡劑、初始劑等組成。形成了有自己特色的BLUER-PRO硫磺回收技術,打破了LO-CAT工藝和催化劑依靠國外引進的格局。
 
工藝原理
 
BLUER-PRO的基本反應過程可以分為吸收與再生兩個階段
吸收反應:     
H2S(氣體)+ 2Fe3+→ 2H+ + S°+ 2Fe2+ 
再生反應:
1/2 O2 (氣體) + H2O + 2Fe2+ → 2OH- + 2Fe3+
總反應:
H2S + 1/2O2 → H2O + S° 
  這一反應發生于水基溶液中,所用水基溶液中的金屬離子能夠清除硫化物離子(S2-)的電子(負電荷),使之轉變成元素硫。此外,在再生過程中,該金屬能夠將俘獲的電子轉移給氧(O2),使自己重新恢復到原來的金屬離子狀態。雖然具備這種功能的金屬有許多種,但是 BLUER-PRO 處理工藝技術選擇了鐵(Fe),因為鐵無毒而且活性好,轉化效率高。
 
工藝
工藝過程
BLUER-PRO工藝分為常規工藝和自循環工藝兩種
1)常規BLUER-PRO
在處理易燃氣體或其它有用的氣體產物時,BLUER-PRO系統設有單獨的吸收器和氧化器,BLUER-PRO的螯合鐵催化劑泵入兩容器間。吸收器把H2S 從含硫氣體中分離出來并轉化成單質硫。氧化器則可恢復鐵催化劑。將脫硫和再生分別各在二個塔中進行,故稱雙塔流程。
BLUER-PRO常規流程
常規流程H2S的吸收和氧化再生分別在吸收塔和氧化塔兩個塔中進行。
吸收塔:
H2S(氣體)+ 2Fe3+→ 2H+ + S°+ 2Fe2+ 
氧化塔:
1/2 O2 (氣體) + H2O + 2Fe2+ → 2OH- + 2Fe3+
(2)自循環BLUER-PRO
在處理胺酸氣體及其它非易燃低壓氣體時可以使用專利系統自循環。在該系統中,吸收器和氧化器被整合為一個裝置,從而減少一個容器,省去了溶液循環泵以及相關的管道等裝置。
BLUER-PRO自循環工藝
吸收區反應:
H2S(氣體)+ 2Fe3+→ 2H+ + S°+ 2Fe2+ 
氧化區反應:
1/2 O2 (氣體) + H2O + 2Fe2+ → 2OH- + 2Fe3+
      BLUER-PRO硫磺回收工藝其反應器結構包含常規的四種或由這四種結合的結構,為鼓泡、移動床、靜態混合、文丘里四種,目前國內也有使用填料的結構方式。
 
工藝特點
 
  BLUER-PRO工藝適用于0.2-20t/d的硫磺回收裝置,是中小規模硫磺回收工藝技術的世界領先者。主要工藝特點如下:
(1)硫化氫脫除率高,一步反應的脫除率達到99.99%以上,處理過的尾氣H2S濃度在1ppm以下。 
(2)應用范圍廣,可以處理各種含H2S氣體,選擇性高。
(3)操作彈性大,能夠適應原料氣中H2S濃度、原料氣流量從0-100%的大幅度波動變化。
(4)環境友好,沒有三廢產生。
(5)反應條件溫和,為液相、常溫常壓反應過程。
(6)工藝簡單,開、停工及日常操作均簡單。
(7)經濟性能高,占地面積小,投資費用少,日常運行成本低。
(8)安全性能高,系統不使用任何有毒的化學物質,硫磺產品中沒有H2S氣體。
(9)運行可靠,獨特的設計能夠保證無堵塞現象發生,保證長周期穩定運行。
 
與克勞斯工藝比較

與當前國內成熟應用的克勞斯干法脫硫回收技術比較:
 
比較項目 XR-999 克勞斯/CLAUS
適用的處理負荷
70-7500噸/年 7000噸/年以上
適用進料氣體 各種氣體,包括克勞斯尾氣 酸性氣,但處理酸性水汽提出來的酸性氣很困難
最小處理負荷 噸/天 0 20
進料中H2S含量 0-100% 40%以上
硫磺脫出率 99.99%以上,尾氣H2S含量低于1PPM 95-96%
工藝過程和處理效果
工藝簡單,一步轉化過程達到要求處理結果
包括酸性氣灼燒、兩段固定床反應器,尾氣需要在焚燒后排放,為保證脫硫效果,還要增設 尾氣處理裝置
開工率
100%
小硫磺開工率非常低
操作條件
常溫
在高溫下操作
操作性能 沒有任何操作問題,可以保持長周期穩定運行 對于7000噸/年以下的裝置極易造成頻繁阻塞和停工
產品硫磺 固體 氣體/液體,含有h2S氣體
 
適用范圍

  BLUER-PRO硫化氫氣體處理工藝廣泛應用于石油提煉、天然氣開采、地熱氣體發電、生物氣處理、垃圾填埋沼氣處理、飲料業二氧化碳氣體生產、潤滑油生產等行業。對生產過程中產生的含硫化氫氣體幾乎可以完全回收,達到真正意義上的節能減排效果。
  在這些工業生產中,需處理的氣體流量從幾個立方米每小時到上萬個立方米每小時,氣體H2S濃度從100ppm到100%,氣壓從50KPa到4.5MPa,每天產生的硫從0.2噸到20多噸。
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