富氧硫回收装置改造技术进展

利用DCS提高硫磺回收装置的硫回收率
杨师忠
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2001(002)004
【摘要】40 kt/a硫磺回收装置自动控制采用DCS集散控制系统。

在控制系统组态过程中充分利用了DCS系统的控制功能，满足了CLAUS反应所需配风的快速和精确控制要求，使CLAUS反应硫回收率达到较理想的水平。

【总页数】4页(P50-53)
【作者】杨师忠
【作者单位】金陵石化建安公司,
【正文语种】中文
【中图分类】TE6
【相关文献】
1.利用富氧技术提高硫磺回收装置处理能力 [J], 王震宇;赵芳;李铁军
2.天然气净化厂 Claus 硫磺回收装置硫回收率计算方法 [J], 严崇荣;倪伟;李洋
3.影响硫磺回收装置硫回收率的主要因素 [J], 胡文宾;张义玲;等
4.硫磺回收装置硫回收率的影响因素及解决办法 [J], 王小雷
5.影响硫磺回收装置硫回收率的主要因素 [J], 赵磊;孟祥宝;丁鹏飞
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克劳斯法硫磺回收工艺技术现状及发展趋势克劳斯法是一种常用的硫磺回收工艺技术，主要用于焦化企业的硫磺资源回收利用。

随着环保意识的不断提高和能源资源的日益紧缺，硫磺回收技术得到了广泛关注和应用。

本文将对克劳斯法硫磺回收工艺技术的现状和发展趋势进行介绍和分析。

克劳斯法是一种基于氧化还原反应的硫磺回收工艺技术，其原理基本上是将焦化煤气中的二氧化硫还原成硫化氢，再经过反应器和吸收器处理，最终得到高纯度的硫磺。

克劳斯法硫磺回收工艺技术具有硫磺回收率高、产品质量好、操作稳定等优点，因此得到了广泛的应用。

目前，国内外焦化企业在硫磺回收方面都在积极引进和应用克劳斯法技术。

特别是在我国，随着《大气污染防治行动计划》的实施，环保压力日益增大，使得硫磺回收技术得到了更广泛的应用和关注。

许多焦化企业已经或正在进行硫磺回收工艺技术改造，以适应环保政策的要求。

克劳斯法硫磺回收工艺技术在技术改造和优化方面也取得了一系列的进展。

通过增加反应器和吸收器的容积，优化反应条件等手段，可以提高硫磺回收率和产品质量，降低生产成本，实现资源的更好利用。

1. 技术创新和优化随着环保要求的不断提高，克劳斯法硫磺回收工艺技术将不断进行技术改造和优化，以满足环保要求和提高经济效益。

未来，克劳斯法硫磺回收工艺技术可能会进一步提高硫磺回收率，减少废水和废气排放，提高产品质量，降低生产成本。

2. 节能减排随着我国能源资源的日益紧缺，节能减排将成为未来克劳斯法硫磺回收工艺技术发展的一个重要趋势。

通过采用新的节能技术和设备，优化工艺流程和操作条件，可以有效降低能源消耗，减少废气排放，实现可持续发展。

3. 自动化和智能化随着信息技术的不断发展，克劳斯法硫磺回收工艺技术将朝着自动化和智能化方向发展。

通过引入先进的控制系统和设备，实现生产过程的智能化监控和调节，可以提高生产效率，降低人工成本，提高产品质量和安全性。

4. 成套化和集成化未来，克劳斯法硫磺回收工艺技术可能会向成套化和集成化方向发展。

国外硫磺回收和尾气处理技术进展综述（三）国外硫磺回收和尾气处理技术进展综述3、super Claus硫回收工艺超级克劳斯（super Claus硫回收工艺是由荷兰comprimo公司与VEG气体研究院和utrech大学合作开发的一种在最后一级转化段使用新型选择性氧化催化剂来改进克劳斯工艺的硫回收技术。

超级克劳斯硫回收技术有两种，一种称之为Sune claus—99即超级克劳斯一99；另一种，称之为Sune claus—99．5即超级克劳斯一99.5，具有以下几方面优点；（1）尾气毋需任何处理，总硫转化率即可达到99％（V）或99.5％(V）以上水平。

（2）适用于新建装置。

也适用于现有的克劳斯装置改造，还能和富氧氧化硫回收工艺结合使用。

（3）过程气连续气相催化，中间不需要进行冷凝脱水，无“三废”处理问题。

（4）投资少，公用工程和操作费用低。

（6）对于未来的排放标准；能以最少的投入取得最好的效果。

为了便于比较，图14列出了三种不同的装置工艺流程。

图中A为普通克劳斯装置，由一个高温段及二个或三个转化段构成。

高温段包括H2S燃烧炉和废热锅炉，约有1/3的H2S干1200℃左右温度下与空气在燃烧炉内反应生成SO2，其余未反应的H2S同SO2进行克劳斯反应生成元素硫。

在高温段约有 6 5～70％（V）的H2S转化生成硫，未反应的硫化物借助于催化剂，在温度较低的转化段继续完成克劳斯反应。

鉴于克劳斯反应是一种平衡过程，受到热力学及化学反应条件的限制，装置硫转化率还取决于克劳斯反应所需H2S占对SO2分子比调节的精确程序。

因此为了使装置实现高效能运行，必须控制H2S和SO2的比率尽量地接近于2:1。

此外，随着H2S和SO2反应生成元素硫，过程气中水含量不断增加，而水含量又是随着H2S转化率提高而相应增加的，生成水妨碍了平衡向生成硫方向进行，从而影响总硫回收率。

如上所述，克劳斯工艺本身的局限性防碍了转化率的提高。

超级克劳斯过程克服了普通克劳斯的缺点．新工艺是以H2S过量运转代替按照传统方式H2S和SO2分子比为2:1的苛刻比例调节．虽然按H2S氧化反应所需空气总量一样，但在超级克劳斯法中，空气被分成两股，大部分通人燃烧炉，其余送到装有新催化剂的第三转化器．这种作法可以得到所希望的的空气对酸性气配比调节的灵活性。

硫磺回收工艺的技术发展摘要:随着人们各项生产的发展，环境污染也更加的严重，所以我们国家出台了相关的标准加以制约，这也说明我国在环境污染上的监控和管理越来越严格，因此各生产厂家都开始着手安装硫磺回收装置。

本文就目前我国的硫磺回收装置的现状进行了介绍，并且对硫磺回收工艺技术进行了剖析，以此希望能够为需要安装或改建硫磺回收装置的人提供一点参考意见。

关键词:硫磺回收工艺技术进展二氧化硫对环境的污染比较严重，因此我国关于行业内硫磺的回收和排放量进行了管理和控制，一些条例条款也使得现在相关产业纷纷开始装设硫磺回收装置。

就目前的状况来看，硫磺回收量越来越大，回收装置也越来越多，从2000年初的60几套发展到了150多套，而且还在不断增长，这些装置被广泛使用与原油加工、天然气、煤炭化工这几个领域，这项硫磺回收装置都是大型、自动化得装置。

1 硫磺回收工艺技术现状在我们国家，目前已经基本拥有世界上各种先进的尾气处理技术,在工艺流程、催化剂研制、分析控制等方面有了很大的进步和发展,为环境保护发挥了重要作用。

我国的硫磺回收装置从2002年以后就都安装了尾气处理单元，我国现在使用的处理工艺主要是SSR和还原-吸收工艺，其他工艺都是为了满足我国的环境保护需要而进行的引进工艺。

比较早期引进的像是Sulfreen、Super Claus、MCRC及Clauspol等工艺装置,因为其硫磺回收率以及装置尾气问题都不能满足我国现在的需要，因此这些工艺都不能达标，需要进行工艺改进才能使用。

2 硫磺回收工艺技术2.1 克劳斯法硫磺回收工艺技术2.1.1 氧基硫磺回收工艺以增强氧含量或者是提高空气富氧率来强化装置的处理能力的工艺我们叫做氧基硫磺回收技术，这项技术主要应用于新型克劳斯工艺。

对克劳斯装置技术进行改造使用氧基工艺的主要好处有如下几点:(1)能够提升装置的处理量，幅度还非常大，并且不需要依靠改变装置的总压力降来实现(2)就相同的处理量来说，采用这种工艺的装置比没有使用的装置，其设备大小的需求要小一半左右，也就是说降低了生产投入，还会减少硫蒸气和硫雾沫夹的损失(3)装置能够快速的在空气和富氧两者之间切换，装置的运行非常稳定，不用额外安排操作员(4)提升装置的转化率，对于H2S含量较低的贫酸性气处理非常有优势。

46河南化工H E N A N C H E M I C A L I N D U S TR Y2010年11月第27卷第11期(下)脱硫系统硫回收改造小结刘秋月，叶露阳(1．中平能化集团飞行化工公司，河南平顶山467000；2．平顶山市卫生学校化学教研室，河南平顶山467001)【摘要】针对富氧制气原料多样化，硫回收存在的残液量大、无法回收，化工原料消耗高，熔硫釜内排出的酸性气体污染环境、腐蚀设备等问题，采取对硫回收系统改造，从而解决上述问题。

【关键词】残液；环境；消耗【中图分类号】X701．3【文献标识码】B【文章编号】1003—3467(2010)22—0046—02中平能化集团飞行化工公司二期合成氨自改扩建以来，脱硫系统硫回收采用的一直是低压蒸汽熔硫技术，即硫泡沫从半脱、变脱再生槽内溢流至硫泡沫槽内，用气压罐加压送至高位硫泡沫槽，硫泡沫在槽内加温、澄清。

清液回收至系统，硫膏进入熔硫釜，在熔硫釜内被低压蒸汽间接加热至熔点。

釜内压力达到0．4M Pa，排泄釜内压力，熔融后的液体硫黄从釜内放出至硫黄斗内，然后降温、冷却结晶，制成硫黄块，釜内剩余的残液排放至废液池；从而达到脱除硫化氢回收副产品硫黄的目的。

1蒸汽熔硫存在的问题硫回收原设计为低压蒸汽加热、连续熔硫的方法。

但是，由于连续熔硫排放出的清液量大，而且悬浮硫含量高，清液补入系统后，再生槽出现“飞泡”现象；而且化工原料消耗特别大，系统无法维持正常运转。

2000年，我们将连续熔硫改为间歇熔硫，“飞泡”问题得到了控制；但是硫回收系统由于受造气富氧制气气体质量的影响，仍然存在诸多问题，特别是环境污染问题。

其突出问题主要表现在以下几个方面。

1．1地面环境、大气环境污染严重硫回收主要设备是间歇熔硫釜(连续熔硫釜改制)，硫膏进人间歇熔硫釜内后，利用釜外夹套蒸汽加热，使松软的硫颗粒熔化成熔融态硫黄，排出釜外，制成硫黄块。

在此过程中，釜内压力随着温度的升高而升高，当釜内压力达到0．4M Pa后，就要进行排气泄压。

克劳斯法硫磺回收工艺技术的应用和进展【摘要】本文简单阐述了克劳斯法在硫磺回收方面的工艺，包括传统克劳斯、富氧克劳斯、低温克劳斯、直接氧化、SuperClaus工艺及超优克劳斯法的原理、发展及应用。

【关键词】克劳斯硫磺回收应用进展随着全球工业的发展，环境污染越来越严重，引起了人们的注意。

本文简述近年来克劳斯法在尾气处理特别是硫磺回收方面的技术的发展和应用，对国内再建设施或改造及清洁生产具有指导意义。

1 传统克劳斯传统克劳斯法是硫磺回收中最基本的方法之一，其装置由一个高温段和两个或三个转化段构成。

其工艺原理为含H2S的酸性气体发生燃烧反应，约1/3体积的H2S在1200℃左右转化成SO2，放出大量热，此阶段称为热反应阶段；生成的SO2再与剩余2/3体积的H2S在催化剂的作用下反应生成硫单质，此阶段称为催化反应阶段。

其中，回收的硫还可以用作生产硫酸的的原料。

克劳斯反应是一个可逆反应，存在化学平衡，受温度、压强等反应条件的影响，而且硫的转化率主要取决于n（H2S）：n（SO2）（即两者物质的量的比），因此为使装置能达到硫回收的最佳效果，必须保证n（H2S）：n（SO2）接近2：1。

就要求在热反应阶段，需严格控制燃烧炉中通入空气的量，这也是传统克劳斯法操作的关键步骤。

在工艺方面，克劳斯法使用的工艺有两种，分别是直流式和分流式。

有的传统克劳斯装置还设有转化器，一般为二级、三级或四级。

二级催化转化硫的回收率一般为90%～95%，三级转化能达到94% ～96%，四级转化也只能提高1个百分点。

由于传统克劳斯法尾气中还存在H2S和SO2等硫化物，若没有后续的尾气处理装置，就不能满足国家现行的大气排放标准。

传统克劳斯工艺限制了尾气排放的达标，还需对其加以改进。

2 富氧克劳斯富氧克劳斯是在传统克劳斯基础上的改进，主要是增加主燃烧炉内空气中氧气的含量或者通入纯氧，减少N2在系统内的循环，提高硫的回收率和尾气处理能力，其工艺原理与传统克劳斯相同。

低浓度酸性气下硫磺回收装置存在的问题及对策摘要：硫磺回收装置是石油化工行业中应用最广泛的工业装置，也是环保要求最为严格的工艺装置。

随着炼油厂硫磺产量的不断增长，以及对环保要求的提高，原有硫磺回收装置已不能满足生产要求。

近几年来国内新建了多套硫磺回收装置，但新建装置硫回收率基本都在80%以下，一般在60%~70%之间。

本文以某炼油厂新引进的硫回收装置为例，阐述了该硫回收装置中存在的问题及所采取的对策，并对已投产装置的运行状况进行了评估分析，提出了提高硫回收率和硫磺质量的建议。

关键词：酸性气；低浓度；硫磺回收；问题；措施引言硫磺回收设备属于石化行业中的环保设备，它的作用是从下游的烟气中提取硫化氢，将其转化为硫磺，以达到废物利用，减少污染，保护环境的目的。

然而，因硫潜含量高，脱除效果差等原因，有时会导致部分工况下的酸气含量下降，从而对工艺参数、催化剂活性、烟气SO2的排放量等造成一定的影响[1]。

在二次脱硫装置中，由于其中酸性气体的流量、浓度和组成等因素的差异，往往会对其中一种脱硫装置的效率产生较大影响。

特别是在低浓度、大流量的情况下，对脱硫工艺的各关键技术指标以及脱硫过程中SO2的浓度都有很大的影响。

随着我国高硫石油的进口量逐年增加，环保需求日趋严峻，其影响日益突出。

本文对某炼油厂新引进的硫回收装置的工作情况进行了较为详尽的研究，并提出了在该装置中进行处理时需要考虑的一些主要问题和对策，以达到节能和环保的目的。

一、装置简介某炼油厂新建的硫回收装置是在现有的硫磺回收系统上，新增一套气相脱硫单元，该单元由两台 FKRI气化炉提供气化剂，气化剂经脱酸气换热器后对吸收塔气相进行吸收，吸收后产生的尾气进入脱硫塔，在脱硫塔内与富空气接触进行脱硫反应。

反应后的富空气进入吸收塔内，再加热转化为硫化氢气体、氧气和水蒸气。

然后脱硫部分的尾气经过变换、冷提或焚烧后，从火炬排入大气中。

脱硫后的尾气与原尾气一起经过富氧燃烧炉，将其中的水、硫等有害物质燃烧掉。

国外硫磺回收技术的发展（1）富氧克劳斯技术采用富氧克劳斯工艺可以提高现有Claus装置的处理量或降低相同处理量的克劳斯装置的建设费用。

如果直接往空气管线中加入氧气，则氧气的比例可以从21%（空气）提高到28%；如果将氧气直接加入到克劳斯装置燃烧炉火焰区，则氧气的比例可以从28%提高到45%；如果使用特殊的技术，则氧气的比例可以从45%提高到100%。

采用富氧克劳斯的主要优点如下：①可以大幅度提高装置处理能力。

燃烧炉温度随氧浓度增加而升高的情况并不象预期的那样敏感，只要少量循环气量即能顺利控制。

②可以很快地将空气改为70%（v）的富氧空气。

循环鼓风机操作可靠，维护保养工作量不大。

装置运转很平稳，停车方便。

③酸气总硫转化率约可提高0.6%（v)。

④对于新建的硫回收装置，采用富氧工艺后，由于过程气量大为减少，致使包括后续尾气处理装置在内的所有设备如转化器、冷凝器尺寸规模可缩小一半，因而设备投资费用可减少30～35%。

这些技术受燃烧炉耐火设计和酸性气体浓度的限制，富氧技术的代表有Claus Plus法（Air Lliquide公司和TPA公司），COPE法（Coar,Allison和Associates公司），NOTOG法（Brown &Root公司），OxyClaus法（Lurgi 公司），氧气注入法（TPA公司），SURE法（Parsons公司，英国氧气公司）和其他未注册技术。

现将Cope、Sure和Oxy-Claus法简介如下：（1）Cope富氧硫回收工艺（Goar Air Products）说明通过用纯氧部分或完全代替空气，可使典型的克劳斯硫回收装置的硫处理能力增加一倍。

硫回收装置（SRU）的能力主要受水力学压降的限制。

由于燃烧空气量的减少，进入的惰性氮气也随之减少，从而可以加工更多的酸性气，该过程可分两段实现。

随着O2富集程度的提高，燃烧温度上升，在不使用循环物流的COPE第一段，通过使用富氧使炉子温度达到耐火材料最高允许极限1482℃,处理能力往往可以增加50%。