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解决方案

SOLUTION

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技术来源
 
  BLUER-PRO硫磺回收技术属于螯合铁湿式氧化法脱硫工艺,国外同类技术为美国Merichem公司的LO-CAT技术。LO-CAT技术是于上世纪70年代开发出的专利硫化氢回收技术,经过四十多年的发展,已经成为应用最多的螯合铁湿式氧化法脱硫工艺,目前全球已经建设有200多套LO-CAT装置,应用领域涵盖天然气开采、石油提炼、生物气处理、垃圾填埋沼气处理、炼焦、地热气体发电、饮料业CO2 气体生产、润滑油生产等,是一种非常可靠的硫磺回收技术。
  烟台新瑞环保科技有限公司早期采用了由外国公司提供工艺设计包,自已承担基础工程设计和详细工程设计的合作方式,并结合工程建设和生产实际,不断总结经验,通过数套装置的设计,已经掌握了LO-CAT硫磺回收全套装置的设计技术,开发研究出了XR-SR系列螯合铁脱硫溶剂,其主要由铁离子浓缩剂、螯合剂、表面活性剂、杀菌剂、消泡剂、初始剂等组成。形成了有自己特色的BLUER-PRO硫磺回收技术,打破了LO-CAT工艺和催化剂依靠国外引进的格局。
 
工艺原理
 
BLUER-PRO的基本反应过程可以分为吸收与再生两个阶段
吸收反应:     
H2S(气体)+ 2Fe3+→ 2H+ + S°+ 2Fe2+ 
再生反应:
1/2 O2 (气体) + H2O + 2Fe2+ → 2OH- + 2Fe3+
总反应:
H2S + 1/2O2 → H2O + S° 
  这一反应发生于水基溶液中,所用水基溶液中的金属离子能够清除硫化物离子(S2-)的电子(负电荷),使之转变成元素硫。此外,在再生过程中,该金属能够将俘获的电子转移给氧(O2),使自己重新恢复到原来的金属离子状态。虽然具备这种功能的金属有许多种,但是 BLUER-PRO 处理工艺技术选择了铁(Fe),因为铁无毒而且活性好,转化效率高。
 
工艺
工艺过程
BLUER-PRO工艺分为常规工艺和自循环工艺两种
1)常规BLUER-PRO
在处理易燃气体或其它有用的气体产物时,BLUER-PRO系统设有单独的吸收器和氧化器,BLUER-PRO的螯合铁催化剂泵入两容器间。吸收器把H2S 从含硫气体中分离出来并转化成单质硫。氧化器则可恢复铁催化剂。将脱硫和再生分别各在二个塔中进行,故称双塔流程。
BLUER-PRO常规流程
常规流程H2S的吸收和氧化再生分别在吸收塔和氧化塔两个塔中进行。
吸收塔:
H2S(气体)+ 2Fe3+→ 2H+ + S°+ 2Fe2+ 
氧化塔:
1/2 O2 (气体) + H2O + 2Fe2+ → 2OH- + 2Fe3+
(2)自循环BLUER-PRO
在处理胺酸气体及其它非易燃低压气体时可以使用专利系统自循环。在该系统中,吸收器和氧化器被整合为一个装置,从而减少一个容器,省去了溶液循环泵以及相关的管道等装置。
BLUER-PRO自循环工艺
吸收区反应:
H2S(气体)+ 2Fe3+→ 2H+ + S°+ 2Fe2+ 
氧化区反应:
1/2 O2 (气体) + H2O + 2Fe2+ → 2OH- + 2Fe3+
      BLUER-PRO硫磺回收工艺其反应器结构包含常规的四种或由这四种结合的结构,为鼓泡、移动床、静态混合、文丘里四种,目前国内也有使用填料的结构方式。
 
工艺特点
 
  BLUER-PRO工艺适用于0.2-20t/d的硫磺回收装置,是中小规模硫磺回收工艺技术的世界领先者。主要工艺特点如下:
(1)硫化氢脱除率高,一步反应的脱除率达到99.99%以上,处理过的尾气H2S浓度在1ppm以下。 
(2)应用范围广,可以处理各种含H2S气体,选择性高。
(3)操作弹性大,能够适应原料气中H2S浓度、原料气流量从0-100%的大幅度波动变化。
(4)环境友好,没有三废产生。
(5)反应条件温和,为液相、常温常压反应过程。
(6)工艺简单,开、停工及日常操作均简单。
(7)经济性能高,占地面积小,投资费用少,日常运行成本低。
(8)安全性能高,系统不使用任何有毒的化学物质,硫磺产品中没有H2S气体。
(9)运行可靠,独特的设计能够保证无堵塞现象发生,保证长周期稳定运行。
 
与克劳斯工艺比较

与当前国内成熟应用的克劳斯干法脱硫回收技术比较:
 
比较项目 XR-999 克劳斯/CLAUS
适用的处理负荷
70-7500吨/年 7000吨/年以上
适用进料气体 各种气体,包括克劳斯尾气 酸性气,但处理酸性水汽提出来的酸性气很困难
最小处理负荷 吨/天 0 20
进料中H2S含量 0-100% 40%以上
硫磺脱出率 99.99%以上,尾气H2S含量低于1PPM 95-96%
工艺过程和处理效果
工艺简单,一步转化过程达到要求处理结果
包括酸性气灼烧、两段固定床反应器,尾气需要在焚烧后排放,为保证脱硫效果,还要增设 尾气处理装置
开工率
100%
小硫磺开工率非常低
操作条件
常温
在高温下操作
操作性能 没有任何操作问题,可以保持长周期稳定运行 对于7000吨/年以下的装置极易造成频繁阻塞和停工
产品硫磺 固体 气体/液体,含有h2S气体
 
适用范围

  BLUER-PRO硫化氢气体处理工艺广泛应用于石油提炼、天然气开采、地热气体发电、生物气处理、垃圾填埋沼气处理、饮料业二氧化碳气体生产、润滑油生产等行业。对生产过程中产生的含硫化氢气体几乎可以完全回收,达到真正意义上的节能减排效果。
  在这些工业生产中,需处理的气体流量从几个立方米每小时到上万个立方米每小时,气体H2S浓度从100ppm到100%,气压从50KPa到4.5MPa,每天产生的硫从0.2吨到20多吨。