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硫磺回收工艺简介 制作：李建广 2012年5月8日 主 要 内 容 国内外硫回收技术的现状 硫回收工艺技术比较 工艺路线选择分析 荷兰JACOBS公司超级克劳斯技术简介 国内外硫回收技术的现状 含H2S酸性气体的处理，工业生产中多采用以下三种工艺： 1 固定床催化氧化工艺(主要为克劳斯硫回收工艺及各 种改进型工艺) 2 液相直接氧化工艺 3 生物脱硫及硫回收工艺 液相直接氧化工艺 液相直接氧化工艺适用于硫的“粗脱” 有代表性的液相直接氧化工艺有：ADA法和 改良ADA法脱硫、拷胶法脱硫、氨水液相催 化法脱等。 固定床催化氧化工艺 硫回收率较高的Claus工艺是固定床催化氧化硫回收 工艺的代表。Claus硫回收装置一般都配有相应的尾 气处理单元，这些先进的尾气处理单元或与硫回收 装置组合为一个整体装置，或单独成为一个后续装 置。 Claus硫回收工艺及尾气处理方式种类繁多，主要有 ：SCOT工艺、SuperClaus工艺、Clinsulf工艺、 Sulfreen工艺、MCRC工艺等。 固定床催化氧化工艺 常规Claus工艺 常规Claus工艺的尾气中硫化物的排放量已不能满足现行环保标准的要求 常规Claus工艺是目前炼厂气、天然气加工副产酸性气体及其它含H2S气体回收硫 的主要方法。 SCOT工艺 SCOT工艺的基本过程是将常规Claus工艺尾气中的SO2、有机硫、单质硫等所有硫 化物经加氢还原转化为H2S后，在采用溶剂吸收方法将H2S提浓，循环到Claus装置 进行处理。 Clinsulf工艺 Clinsulf工艺在中国只有淮化集团的一套装置在运行，而且在使用上存在问题，因 原料气波动，装置不太稳定，总回收率只能达到94-95。 SuperClaus工艺 SuperClaus工艺是由荷兰JACOBS公司开发并拥有，改变以往单纯提高H2S与SO2反 应进程的方法，在常规Claus转化之后，最后一级反应器改用选择性氧化催化剂处 理常规Claus硫回收尾气，将H2S直接氧化成元素硫，总硫回收率达99%以上，达到 了硫回收与尾气处理的双重功效。近十多年来，在国内外已建有120多套工业装置 。 固定床催化氧化工艺 Sulfreen工艺 在低于硫露点的条件下进行Claus反应，由Lurgi公司开发，总 硫回收率达到99.5%。Sulfreen工艺对原料气中H2S浓度有要 求（25%）。如果原料气中硫含量偏低，整个装置将在低 负荷下运转，当负荷低于25%时，Sulfreen装置便不能正常运 转，因而总硫回收率受到影响。 MCRC工艺 加拿大Delta公司的MCRC硫回收工艺是亚露点Claus转化工艺 ，也属于低温Claus工艺。它改变了常规Claus反应的平衡条 件，在低于硫的露点下操作，三级MCRC转化，硫回收率可 达99%。MCRC工艺不仅是一种硫回收方法，也是较好的尾 气净化方法。 生物脱硫及硫回收工艺 生物脱硫及硫回收工艺有代表性的工艺是 Shell-Paques工艺。最初由荷兰的Paques 公 司设计研发，与Shell一起进行技术转让。目 前三套用于天然气处理的工艺正在设计中 （两套用于美国，一套用于澳大利亚） 硫回收工艺技术比较 序 号 工艺生产能力 t/d 硫回收率 % 技术来源 及可靠性 环保要求相对投资 % 运行费用 1二级Claus10099.8国外可靠能200较高 4Sulfreen 10 99.5国外可靠可能125较低 5MCRC工艺 10 99国外可靠可能125较低 6SuperClaus 10 99.5国外可靠能120较低 7ADA工艺99国内可靠可能最高 8PDS工艺99国内可靠可能最高 9Shell-Paques99.5国外可靠能130较高 工艺路线选择分析 1996年我国颁布的新环境保护法规大气污染物综 合排放标准（GB16279-1996）规定酸性气处理装 置排放烟气中的SO2最高允许排放浓度960mg/Nm3 （即336ppmV），60米高烟囱排放总量55Kg/h ； H2S0.06 mg/m3 。 建立在Claus工艺基础上的SCOT工艺、Sulfreen工艺 、MCRC工艺和SuperClaus工艺，SuperClaus工艺的投 资最低，运行费用较低，尾气排放指标满足环保要 求，特别是自九十年代以后在世界上建设了120多套 装置，工业化运行经验丰富。 荷兰JACOBS公司超级克劳斯技术简介 JACOBS超级克劳斯硫回收工艺流程特点主要有： 1、H2S的转化率和硫的回收率高 2、超级克劳斯催化剂性能优异，使用寿命长。 3、H2S和COS排放量低，完全可满足环保排放要求。 4、产品硫磺纯度高 5、三废排放量少，对环境友好。 6、生产装置物耗、能耗低。 适应范围 ：煤化工系统中低温甲醇洗界区硫回收。 超级克劳斯硫回收技术工艺流程概述 来自Rectisol Claus原料气与空气（或氧气）在混合喷嘴混合后 喷入无焰反应炉进行反应，部分H2S气体转化为SO2。然后混 合气体进入废热锅炉（换热器）副产蒸汽，蒸汽送出界外，冷 却后的气体进入硫磺回收和成品制备系统，在此未冷凝的气体 经换热后进入一级Claus反应器，在此H2S和SO2反应生成单质 硫和水，进入硫磺回收和成品制备系统，不凝气体经换热后进 入二级Claus反应器，进行同样的Claus反应，生成单质硫和水 进入硫磺回收和成品制备系统，不凝气体同空气混合后进入选 择性氧化反应器（SuperClaus反应器），H2S直接被氧气氧化 为单质硫和水，单质硫进行回收，尾气达到排放标准后经烟囱 排放至大气。（流程示意如下） 硫回收工段主要原材料和公用工程消耗指标 （项目：60万吨/年） 序号原材料及公用工程单位吨硫磺消耗 1合成吹除气Nm331.85 2除氧水 t 3.69 3蒸汽1.0MPa t -2.61 4蒸汽0.4MPa t -0.89 5循环冷却水 t 106 6生产/生活用水 t 2.12 7电kwh382 8仪表空气Nm3106 主要设备一览表 序号设备名称数量（台）材 质 1混合喷嘴 1耐高温材料 2无焰反应炉1耐高温材料 3废热锅炉 1壳碳钢/管不锈钢 4Claus反应器2不锈钢 5选择性氧化反应器 1不锈钢或碳钢+ 6硫磺回收槽4 7气体冷却器3316L 8空气鼓风机1 Jacobs在中国的超级克劳斯硫回收装置业绩 序号厂名装置负荷 T/d 合同时间 1安庆石化总厂601994 2协和石油化工集团301997 3中国石油天然气股份有限公司西南