克劳斯硫回收工艺中的富氧技术

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超级克劳斯硫璜回收装置在设计、运行中存在的问题及优化方案

超级克劳斯硫璜回收装置在设计、运行中存在的问题及优化方案超级克劳斯硫璜回收装置在设计、运行中存在的问题及优化方案摘要：超优克劳斯工艺基础是富氧燃烧，通过控制富氧空气与酸性气的比例来控制进入超级克劳斯反应器中硫化氢的浓度。

过量的氧进入下游反应器，也会造成反应器床层温度剧烈波动，严重时会发生燃烧反应，损坏设备。

关键词：废锅液流捕集器过程气工艺管线催化剂床层化学当量燃烧过氧国电赤峰化工有限公司硫回收装置采用的是荷兰荷丰超优/超级克劳斯专利技术，由赛鼎工程有限公司详细设计，日产硫磺25.4吨。

2012年12月17日开车投产，2013年3月20日-3月27日超级克劳斯硫酸盐化结束，超级克斯反应器投用，并成功引入氧气，采用富氧操作模式，至今运行比较稳定，排放达标。

针对超优克劳斯反应特点，就开车中存在的重大安全隐患问题做简单介绍并给出解决方案，以供同行借鉴和参考。

一、硫回收装置在设计中存在的问题我公司硫磺回收装置采用的超优/超级克劳斯工艺，其基础是以比值控制富氧空气流量实现硫化氢部分燃烧。

紧急停车后再开车的燃烧过程中，会造成废锅出口过程气过氧，引起克劳斯反应器催化剂床层温度剧烈波动，从而使催化剂活性降低、烧结、粉碎，减少催化剂使用寿命。

另外过程气工艺管线管道壁会残存硫化亚铁，当过程气中氧含量高时，会引发硫化亚铁与氧气燃烧反应，从而损坏管道、设备。

基于上述安全隐患，必须对原有工艺管线进行改造。

原工艺流程简图如下：改造后的工艺简图：燃料气二、改造方案综合考虑，本着投资少、见效快、大大降低安全隐患的原则，在主体设备不动的情况下，对设备管线进行了如下改造。

1.从废锅出口过程气工艺管线PG61501-400上引一条副线PG61519-300到液流捕集器出口阀后与尾气管线相连接；2.废锅出口过程气工艺管线PG61501-400上增加总阀DN400，并且为夹套蝶阀，使用0.5MPa低压蒸汽伴热；3.废锅出口过程气副线PG61519上两端各增加DN300夹套蝶阀做为隔离使用，并使用使用0.5MPa低压蒸汽伴热；4.废锅出口过程气副线PG61519一定要有倾斜度，保证液体自流；管线使用三根0.5MPa低压蒸汽伴热，防止由于阀门内漏造成硫磺堵塞。

关于硫回收工艺总结

当前硫回收方法主要有湿法和干法脱硫，干法又分为：传统克劳斯法、亚露点类克劳斯工艺，还原吸收类工艺、直接氧化类克劳斯工艺、富氧克劳斯工艺、和氧化吸收类克劳斯工艺；湿法主要有鲁奇的低、高温冷凝工艺、托普索的WSA工艺。

1干法脱硫1.1常规克劳斯(Claus)法克劳斯法是一种比较成熟的多单元处理技术，是目前应用最为广泛的硫回收工艺。

其工艺过程为：含有硫化氢的酸性气体在克劳斯炉内燃烧，使部分硫化氢氧化为二氧化硫，二氧化硫再与剩余的未反应的硫化氢在催化剂上反应生成硫磺。

传统克劳斯法的特征为：1)控制n(O2)：n(H2S)＝1：2，若氧气含量过高有SO2溢出，过低则降低H2S的脱除效率；2)需要安装除雾器脱除气流中的硫以提高硫回收量；3)克劳斯法硫总回收率为94%-96%；4)对含可燃性成分的气体如煤气，或当硫质量分数低于40%时不宜用克劳斯法。

1.2亚露点类克劳斯工艺所谓的亚露点工艺是以在低于硫露点的温度下进行克劳斯反应为主要特征的工艺。

主要包括Sulfreen、Hydrosulfreen、Carbonsulfreen、Oxysulfreen、CBA、ULTRA、MCRC、Clauspol 1500、Clauspol 300、Clisulf SDP、ER Claus、Maxisulf等工艺。

1.3还原吸收类工艺还原吸收类工艺由于将有机硫及SO2等转化为H2S再行吸收，故总硫回收率可达99.5%以上。

主要有SCOT、Super-SCOT、LS-SCOT、BSR/Amine、BSR/Wet Oxidation、Resulf、AGE/Dual Solve、HCR、Parsons/BOC Recycle、Sulfcycle和ELSE工艺。

1.4直接氧化类工艺直接氧化是指H2S在固体催化剂上直接氧化成硫，实际上乃是克劳斯原型工艺的新发展。

直接氧化法工艺技术的关键是研制出选择性好、对H2O 和过量O2不敏感的高活性催化剂，目前用铁基金属氧化物的不同混合物制备。

煤化工项目硫回收工艺技术分析

煤化工项目硫回收工艺技术分析摘要：近年来我国经济呈现出快速增长的趋势，企业发展的过程中对于煤和石油的使用量在逐步增多。

但是目前我过能源结构分析，我国煤和石油的储存量在不断减少，我国大部分原油依靠进口。

煤化工对于我过猛于嗯结构的优化有着重要的作用，一定程度上缓解了我过能源短缺的现状。

煤的转化方式有很多，其中煤气化会产生大量的硫化氢、氢氰酸等有害物质，还会给生态环境带来巨大的污染，因此，必须严格做好硫回收工作。

结合煤化工项目开展的具体情况较少硫化物的产生，并且通过合理收集硫化氢，将收集到的硫化氢转化为硫单质，然后对其进行再利用。

关键词：煤化工；硫回收；工艺技术1硫回收工艺简介1.1湿法工艺硫回收的方式有很多，其中湿法工艺是常用的方式之一。

湿法硫回收主要是在脱硫过程中，通过碱性吸收溶剂将硫化氢等气体进行收集，在化学反应的作用下生成硫化物以及氢硫化物，最后在催化剂的作用下氧化成硫磺。

这一过程中使用的催化剂是可以多次重复利用的，可以节约大部分反应成本。

催化剂的种类有很多，不同的工艺流程使用的催化剂有所不同，需要根据实际情况进行选择，湿法硫回收常用的催化剂有氧化铁、硫代神、铁氰化物等。

湿法硫回收工艺中使用的碱液多位碳酸钠溶液或者氨水。

主要流程是采用以钒基氧化剂为主的改良ADA法（蒽醌二磺酸钠法）和栲胶法；以铁基氧化剂为主的Sulferox法（萨弗洛克斯）和LO-Cat（洛凯特）法。

通过对比发现，湿法硫回收的效率相对较低，并且工艺的自动化实现难度比较大。

反应的过程中需要大量的劳动力。

此外，湿法硫回收工艺使用的催化剂大多对生态环境有一定的污染，不利于生态环境的持续发展。

再加上该工艺流程收集到的硫单质纯度比较低，导致该工艺的应用越来越少。

1.2干法工艺相比于湿法硫回收工艺，干法硫回收是直接将尾气直接通入到相应的反应其中，并且对反应器中的催化剂进行合理的选择。

在催化剂的作用下，硫化氢气体会发生一系列的反应从而产生硫单质。

克劳斯工艺富氧改造的探讨

克劳斯工艺富氧改造的探讨富氧克劳斯作为传统克劳斯工艺的衍生，具有操作弹性大、节约投资、可大幅提高生产能力等优点。

本文对三种最具代表性的富氧克劳斯工艺进行了对比，分析其优势和局限性。

同时，本文对富氧程度和工艺的影响进行了全面分析，对富氧改造提出了建议。

标签：硫磺回收克劳斯富氧脱硫1 概述在原油和天然气加工中，脱硫工艺是其一个重要的组成部分，而国内大部分企业都采用克劳斯工艺进行硫磺回收。

随着加工规模、高硫原油掺炼比例的上升和国家对成品油、气硫含量标准的不断提高，很多企业的克劳斯装置面临生产能力的瓶颈，而采用富氧克劳斯工艺改造是性价比最高的选择。

2 富氧克劳斯工艺对比富氧克劳斯是克劳斯工艺的一种发展和衍生，其原理和常规克劳斯工艺相同，主要差异是主燃烧炉供风采用富氧空气或者纯氧。

1985年，采用COPE工艺的富氧克劳斯在美国工业化后，富氧技术得到了广泛的应用和发展[1]。

目前，富氧技术的代表有COPE法（Coar，Allison和Associates公司）、SURE法（Parsons 公司，英国氧气公司）、OxyClaus法（Lurgi公司）、NOTOG法（Brown &Root 公司）、P-Combustion（德国Messeer公司）[2]。

其中NOTOG工艺的液硫燃烧技术和P-Combustion工艺的后燃烧技术都有一定局限性，其运用范围也不大。

下表只对目前应用最多和最具代表性的三种富氧克劳斯工艺进行对比，以便针对不同的改造要求选择合适的富氧改造工艺。

从上表中可以看出，针对低富氧改造，Cope法和SURE的技术路线基本一致，都不需进行太大的改造。

对于中富氧，由于氧气对火嘴材质的影响，Cope 法和SURE法都对火嘴进行了相应的改造。

而OxyClaus的技术最先进，特别针对高富氧改造，如果能解决专利技术的购买问题，应予以优先考虑。

3 采用富氧克劳斯后的工艺变化分析从图1中可以看出，酸性气H2S含量越高，富氧浓度对过程气量的影响越大。

国外硫磺回收技术的发展

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%。

克劳斯硫磺回收技术的基本原理讲解

前言在石油和天然气加工过程中产生大量的H2S气体，为了保护环境和回收元素硫，工业上普遍采用克劳斯过程处理含有H2S的酸性气体，其反应方程式如下：’H2S + 3/2 O2 = S02 + H2O （1）2H2S + S02 = 3/X Sx +2H2O (2)其中反应(1)和(2)是在高温反应炉中进行的，在催化反应区(低于538℃)除了发生反应(2)外，还进行下述有机硫化物的水解反应：CS2 + H2O = COS + H2S (3)COS + H20 = H2S + C02(4)本文回顾了改良克劳斯硫磺回收工艺的发展历程，阐明了工艺方法的基本原理、影响因素及操作条件，进行了扼要的评述．1、工艺的发展历程1.1原始的克劳斯工艺1883年英国化学家C，F·C1aus首先提出回收元素硫的专利技术，至今已有100多年历史。

原始的克劳斯法是一个两步过程，其工艺流程示于图1，专门用于回收吕布兰(Leblanc)法生产碳酸钠时所消耗的硫。

关于后者的反应过程列于下式：2NaCl + H2S04 = Na2SO4 + 2HCl (5)Na2SO4 + 2C = Na2S + 2CO2 (6)Na2S + CaCO3 = Na2CO3 + CaS (7)为了回收元素硫，第一步是把CO2导入由H20和CaS(碱性废料)组成的液浆中，按上述反应式得到H2S，然后在第二步将H2S和O2混合后，导入一个装有催化剂的容器，催化剂床层则预先以某种方式预热至所需要的温度，按←CaS(固)+ H2O (液)+C02(气)= CaC03(固)十H2S(气)(8)反应式(9)进行反应。

反应开始后，用控制反应物流的方法来保持固定的床层温度．显然此工艺只能在催化剂上以很低的空速进行反应。

据报导，H2S + 1/2 O2 = 1/X Sx + H2O (9)如果使用了水合物形式的铁或锰的氧化物，就不需要预热催化剂床层即可以开始反应，然而由于H2S和O2之间的反应是强烈的放热反应，而释放的热量又只靠辐射来发散，因此限制了克劳斯窑炉只能处理少量的H2S气体。

克劳斯法硫磺回收工艺技术及应用

克劳斯法硫磺回收工艺技术及应用摘要：克劳斯法是硫磺回收工艺中的重要方法之一，本文为传统克劳斯方法、超级克劳斯硫回收和超优克劳斯硫磺回收方法工艺做了对比介绍，并对最新的超优克劳斯法应用前景进行了展望。

关键词：克劳斯法硫磺回收工艺超优克劳斯硫回收法随着环境的变化以及能源的短缺，采用高效能和高效益的硫回收技术成为今后硫回收工艺发展的必然趋势，并具有现实意义。

当前酸性气体的硫回收方法主要有湿法脱硫和干法脱硫。

干法脱硫又分为传统克劳斯（claus）法、亚露点类克劳斯工艺、还原吸收类克劳斯工艺、直接氧化类克劳斯工艺、富氧克劳斯工艺和氧化吸收类克劳斯工艺。

湿法脱硫主要有鲁奇的低、高温冷凝工艺和托普索wsa 工艺。

克劳斯硫回收工艺自从20世纪30年代实现工业化以来，已经广泛应用于合成氨和甲醇原料气生产、炼厂气加工、天然气净化等气体净化加工过程中。

从脱硫过程中产生的含h2s气体中回收硫，既可获得良好的经济效益，又可解决工业废气对大气的污染问题。

克劳斯硫回收工艺的特点是流程简单、操作灵活、回收硫纯度高、投资费用低、环境及规模效益显著，其回收硫磺的纯度可达到99. 8%，可作为生产硫酸的一种硫资源，也可作为化工原料。

在传统克劳斯硫回收工艺基础上开发的超优克劳斯工艺在硫磺回收率、尾气环保达标、装置投资费用等方面具有更多的优势，世界上第1套超优克劳斯工业化装置于2000年投入生产运行。

目前，超优劳斯工艺在国外引起普遍重视，并在德国、荷兰、美国、加拿大和日本等国推广应用，我国近年来已引进该工艺建设装置并投入生产运行。

一、克劳斯硫回收工艺特点常规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。

其特点是：流程简单、设备少、占地少、投资省、回收硫磺纯度高。

但是由于受化学平衡的限制，两级催化转化的常规claus工艺硫回收率为90-95%，三级转化也只能达到95-98%，随着人们环保意识的日益增强和环保标准的提高，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，降低硫化物排放量和提高硫回收率已迫在眉睫。

超级克劳斯硫回收工艺简介

2H2S＋3O2 = 2H2O+2SO2＋Q
2H2S＋SO2 = 2H2O＋3S＋Q
2.2克劳斯反应器中反应原理 COS＋H2O = H2S＋CO2＋Q
CS2＋2H2O = 2H2S＋CO2＋Q 2H2S＋SO2 = 2H2O＋3S＋Q
2.3超级克劳斯反应器中反应原理 2H2S＋O2 = 2H2O＋2S＋Q 2.4尾气焚烧炉中反应
来自低温甲醇洗工序的酸性气先进入甲醇洗
涤塔利用来自管网的脱盐水进行洗涤，除去酸性气中夹带的甲醇，产生的酸水由酸性水泵送往污水处理；塔顶酸性气去酸性气缓冲罐进行气液分离，分离下来的酸水回到甲醇洗涤塔底部，酸性气去酸性气预热器用4.0MPa的中压蒸汽进行预热。
来自变换工序的汽提气进入汽提气缓冲罐进行气液分离，酸性水回到甲醇洗涤塔底部，汽提气与预热后一部分酸性气混合进入主烧嘴，另一部分酸性气绕过烧嘴直接备甲醇装置的气体净化过程大多采用低温甲醇洗或NHD技术。其溶剂再生后的酸性气具有H2S 浓度低 (通常在25-30%)，气量不大的特点。而我国原有或某些新建的甲醇厂通常采用单一的常规克劳斯工艺，即在克劳斯装置的上游没有气体吸收段，这就是说酸性气无法提浓；同样，在克劳斯装置下游也没有尾气处理装置 (SCOT)，这样不可能满足国家现有的气体排放指标。其主要原因是：酸性气浓度低使得
情况下，总硫转化率即可达到99％或99.5％以上水平，并达到环保排放要求，具有硫磺回收和尾气处理的双重作用。
3.3 装置适应性强
超级克劳斯工艺适用的酸性气体浓度范围广， H2S浓度在23％～93％之间，既可用于新建装置，也适用于现有的克劳斯装置技术改造，还能和富氧氧化硫回收工艺结合使用。装置运行中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。

煤化工项目硫回收工艺技术分析

煤化工项目硫回收工艺技术分析发布时间：2021-11-07T08:06:10.992Z 来源：《工程建设标准化》2021年17期作者：蔡青峰[导读] 随着化学工业的不断发展，煤化工项目越来越多蔡青峰身份证号码：64212219691015****摘要：随着化学工业的不断发展，煤化工项目越来越多。

我国大多数小型煤化工项目在处理含硫尾气时，大多采用直接燃烧排放和固体吸附。

这不仅需要消耗大量的原材料，增加锅炉腐蚀的可能性，增加煤化工企业的经济投资成本和设备维护成本，而且加剧了自然环境污染。

关键词：煤化工；硫回收；工艺技术 1煤化工项目硫回收特点 1.1装置规模偏小新时期炼厂装置的炼油能力和天然气装置发展已得到很大提升，硫回收装置的规模也越来越大，年产硫黄量能达到50～250kt。

但是煤化工项目的装置规模偏小，其耗煤量虽然较少，但是产硫量也较低，一般年产硫黄量在10～30kt。

1.2酸性气浓度复杂且偏低由于煤炭资源成分复杂，硫磺回收后产生的酸性气体也比较复杂。

除了常见的碳氢化合物和有机硫外，还有甲醇、氰化氢和其他物质。

目前，我国煤化工项目的空气净化技术一般为低温甲醛法和NHD法。

排出的酸性气体浓度较低，一般只有20%～30%。

但如果不及时处理，不仅会缩短催化剂的使用寿命，造成硫磺产品质量不合格，还会堵塞催化剂床层，影响装置的正常运行。

1.3酸性气浓度波动大煤炭资源种类多样，经过煤化项目之后产生的含硫原料气即酸气成分也不同，其浓度波动大，并且变化范围远超于其他石化领域，因此其对操作要求较高。

1.4氧气充分氢源不足煤化工项目没有大型制氢装置，氢源不足。

但是，空分装置将提供充足的氧气供应，完成燃烧，并在反应后生成氮气。

因此，根据煤化工项目的特点，可采用富氧燃烧工艺。

2硫回收工艺技术分析 2.1原始克劳斯工艺克劳斯工艺采用低温甲醇处理酸性气体，可将硫化氢转化为单质硫。

部分硫化氢与氧气一起燃烧生成二氧化硫。

大部分硫化氢和二氧化硫在适宜温度的环境中通过催化剂的催化作用生成硫磺，但其二氧化硫在反应过程中也会发生许多副反应。

克劳斯法硫磺回收工艺技术现状及发展趋势

克劳斯法硫磺回收工艺技术现状及发展趋势一、引言硫磺是一种重要的化工原料，广泛应用于化工、建材、医药、农药等行业。

随着工业化进程的加快，硫磺的需求量不断增加，而硫磺资源的供应量却相对有限。

硫磺回收利用成为广大化工企业和科研机构关注的焦点。

克劳斯法硫磺回收工艺技术是目前应用广泛的一种硫磺回收方法，本文将对克劳斯法硫磺回收工艺技术的现状及发展趋势进行探讨。

二、克劳斯法硫磺回收工艺技术现状克劳斯法硫磺回收工艺技术是利用克劳斯反应原理，将含硫废气中的硫氧化为二氧化硫，再将其转化为硫酸，最终通过冷凝、结晶等方法得到硫磺的一种高效节能的硫磺回收技术。

该技术具有设备简单、工艺成熟、回收效率高、运行成本低等特点，因此在化工、冶炼、炼油等行业得到了广泛应用。

克劳斯法硫磺回收工艺技术的核心装置包括吸收器、冷凝器、液化器、过滤器、结晶器等，这些设备通过相互配合，能够将含硫废气中的硫氧化物快速、高效地转化为硫酸和硫磺。

克劳斯法硫磺回收工艺技术在形式上有液相法、气相法和混合法等多种形式，具体的构造和工艺流程因应用场景的不同而略有差异。

近年来，随着环保意识的不断增强和环保政策的不断加强，克劳斯法硫磺回收工艺技术在我国得到了大力推广和应用。

特别是在化工、冶金、能源等高硫废气排放的行业，能够使用克劳斯法硫磺回收工艺技术，将大量的二氧化硫资源化利用，降低了大气污染的影响，同时也提高了资源的利用效率和经济效益。

三、克劳斯法硫磺回收工艺技术的发展趋势1. 技术提升随着工业化进程的不断推进，硫磺资源的供应量将日益紧张，而硫磺回收利用的需求量又将持续增加。

克劳斯法硫磺回收工艺技术需要不断提升其技术水平，提高硫氧化和硫化物的转化率，降低能耗和排放量，进一步提高硫磺的回收率和产品质量，增强其在市场上的竞争力。

2. 装备更新随着科技的不断进步，硫磺回收利用设备也需要不断更新和改进。

新型的吸收器、冷凝器、液化器等关键装置将更加节能、高效、环保，以适应未来硫磺回收利用的市场需求。

克劳斯法硫磺回收工艺技术探讨

斯炉内进行燃烧，使硫化氢与氧气发生氧化反应生成二氧化硫，之后，二氧化硫在催化剂的作用下和没有发生燃烧反应的硫化氢气体发生催化反应，最终生成硫磺。

在传统克劳斯法的基础上，工作人员经过对其反应流程的优化，形成了超优克劳斯法。

超优克劳斯法充分利用了现代的技术和工艺，基于热力学平衡角度对传统克劳斯法进行优化，主要涉及到发展新型的催化剂、选择使用富氧燃烧技术等。

这些新的工艺和技术的使用，使超优克劳斯法硫磺回收工艺对于硫元素的回收率大大提升。

通过相关实践结果，可以表明，采用超优克劳斯法硫磺回收工艺对硫的回收率能够达到99.4%以上。

这大大降低了石油化工生产对环境造成的污染。

超优克劳斯法通常由一个高温段以及三个反应段所共同组成。

高温段的设备主要有硫化氢燃烧炉以及废热锅炉，硫化氢在燃烧炉内发生氧化反应生成二氧化硫，在所有二氧化硫中大约有三分之一的硫化氢会发生反应。

剩下的硫化氢会和生成的二氧化硫在催化剂的作用下生成硫磺。

其化学反应方程式为：2H 2S + SO 2→3S + 2H 2O 。

之后，会继续进行加氢催化反应。

二氧化硫会在该反应段被尾气中的氢气与一氧化碳还原为单质硫和硫化氢。

最后，在最后一个反应段向反应器中通入过量的空气，以便于使剩余的硫化氢全部发生氧化反应，最终生成水和单质硫。

超优克劳斯法硫磺回收工艺的核心对尾气中的二氧化硫进行加氢还原反应，使其生成硫化氢，之后又运用过量的氧气使硫化氢发生反应生成单质硫。

和常规克劳斯法尾气处理工艺的主要区别是，超优克劳斯法硫磺回收工艺的加氢过程不需要单独的制氢过程，而是利用反应本身所产生的氢气就能够实现，且不需要对过程气进行升温或者降温过程；另外，尾气中的硫化氢也不需要再使用溶剂进行吸收，优化和改造成本相对较低，具有较高的经济价值。

3 克劳斯法硫磺回收工艺的优势(1)在石油化工生产硫回收过程中，克劳斯法硫磺回收工艺具有工艺简便、操作简单、成本较低等优势，且该反应的化学稳定性相对较高。

超克劳斯法硫磺回收工艺的技术进展

２０世纪８Ｏ年代中期，荷兰Ｃｏｍｐｒｉｍｏ公司（现气中的ＨＳ被空气中的ｏ直接氧化为元素Ｓ。
更名为Ｊａｃｏｂｓ公司）在突破传统观念的基础上把克劳斯反应与催化氧化反应结合一起，成功开发了超克劳斯法工艺，并于１９８８年在德国的一个天然气净化厂规模为１００ｔ／ｄ的克劳斯装置上实现了工业化应用。目前全球已建成１３０多套超克劳斯（及优克劳斯）法工艺的工业装置，积累了较丰富的设计与操作经验。在我国，作为关键技术的第二代超克劳斯催化剂也已经由中国石油西南油气田公司天然气研究院研制成功；中国石油工程建设有限公司西南分公司可以根据催化剂使用条件完成施工图设计并提供工艺设备。２技术特点
关键词：超克劳斯法工艺硫磺回收尾气处理尾气排放标准直接氧化制硫选择性氧化催化剂ＡＢＣ系统
１发展概况
皆远低于ＳＣＯＴ法工艺，从而为超克劳斯法工艺的
受工况温度下克劳斯反应热力学平衡的限制，即使采用反应活性良好的催化剂和三级转化工艺，传统克劳斯装置的硫磺回收率最高也只能达到９７％左右，因而回收装置尾气中还含有大量Ｈ：Ｓ、ｓ０、液硫和其它有机硫化合物，它们经灼烧后最终均以ＳＯ：的形式排人大气，不仅浪费大量资源与能源，还严重污染环境＿１］。２０世纪８０年代以来，硫磺回收装置尾气处理工艺的技术开发取得了长足进步，并在其发展过程中形成了延伸型与接入型两大类型工艺。延伸型工艺的代表为亚露点法（如ＣＢＡ法和ＭＣＲＣ法）工艺和直接催化氧化法（如超克劳

克劳斯法硫磺回收工艺技术的应用和进展

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。

超级克劳斯硫磺回收工艺

超级克劳斯硫磺回收工艺3.1工艺方案本装置采用超级克劳斯+直接选择氧化+尾气焚烧烟气脱硫的工艺路线。

装置制硫部分采用常规Claus硫回收工艺,为一级热反应+两级催化+一级直接氧化硫回收,余热锅炉及硫冷凝器发生低压蒸汽,尾气处理部分采用热焚烧工艺,焚烧炉废热锅炉发生高压蒸汽,烟气采用湿法烟气脱硫工艺。

3.2工艺技术特点（1）原料气全部进入反应炉，但仅让1/3体积的H2S燃烧生成SO2；（2）过程气中H2S:SO2要控制在2：1（摩尔比）；（3）反应炉内部分H2S转化成S蒸气，其余H2S继续在转化器内进行转化；（4）H2S理论回收率可达96%-98%，实际收率只可达94%-97%。

3.3工艺流程叙述3.3.1制硫部分（1）进气系统该硫磺回收装置包括两股进料,分别为:来自上游酸水汽提单元的酸性气1及溶剂再生装置的酸性气2。

酸性气1进入气液分离罐进行分液。

酸性气2进入气液分离罐进行分液。

经过分液后的酸性气进入主烧嘴高温燃烧反应段风机提供空气作为主烧嘴的燃烧空气,向主烧嘴提供足够的气量来对进料酸气中所含有的烃类和其他杂质进行完全燃烧,同时控制二级克劳斯反应器出口气中的H2S浓度达到0.60%(体积比)。

碳氢化合物燃烧主要生成二氧化碳和水。

为了回收主燃嘴中产生的热量,将从主燃烧室出来的高温气体引入废热锅炉的管程,工艺气体被冷却,同时产生低压饱和蒸汽,工艺气体中的硫蒸气被冷凝从气体中分离出来。

从废热锅炉中冷凝下来的液态硫通过其液硫封被直接送往液硫槽。

在废热锅炉气体出口通道中安装有一个除雾器挡板,用以回收随过程气带出的雾滴状的液态硫。

3.3.2催化反应段从废热锅炉出来的气体在一级加热器中被中压蒸汽加热以获得一级克劳斯反应器中催化反应所需要的最佳反应温度240℃。

在一级克劳斯反应器中装填了两种催化剂,上层是氧化铝型克劳斯催化剂,下层是氧化钛型克劳斯催化剂以保证COS和CS2在催化床层下部进行水解反应。

一级克劳斯反应器入口温度通过进入一级加热器的中压蒸汽流量来进行调节控制。

硫磺回收装置中克劳斯反应燃烧的控制方案

硫磺回收装置中克劳斯反应燃烧的控制方案摘要：硫化氢气体是一种典型的毒害气体，在各类化工产业中广泛地存在。

克劳斯燃烧炉是硫磺回收装置的核心设备，燃烧炉的进料气多样，控制方案复杂。

如何确保燃烧炉充分、平衡、高效率地燃烧以及操作平稳，不但是硫磺回收装置的关键要素，也是尾气环保达标排放的源头所在。

本文就硫磺回收装置中克劳斯反应燃烧的控制方案展开探讨。

关键词：天然气处理；克劳斯反应；硫磺回收引言克劳斯法是硫磺回收的经典工艺之一，其原理是通过硫化氢的不完全燃烧，以适量的空气促使生成硫磺和水；这种工艺可以有效地减少硫化氢的排放量，降低环境污染，同时回收硫磺，节约资源；在现实的工艺运用过程中，提高硫磺转化生成率是关键环节，通过研究发现以纯氧或者富氧空气代替一般空气的效果更好。

1工艺介绍克劳斯燃烧炉控制系统通过合理地选择配风方案，使空气的体积流量与酸性气的体积流量维持合理的配比，实现了硫回收率最大化，从而减少了尾气中硫的排放。

硫磺回收装置的进料酸性气分别来自胺再生装置的胺酸性气和酸性水汽提装置的汽提酸气，通过克劳斯工艺把硫化氢和其他硫化合物转化为高纯硫，克劳斯工艺由热反应阶段、催化反应阶段、选择性氧化反应阶段组成，为了获得尽可能高的回收率，必须将来自最后一个克劳斯反应器的工艺气体中的Ｖｍ（Ｈ２Ｓ）／Ｖｍ（ＳＯ２）比值控制在特定值。

克劳斯燃烧炉控制方案如图１所示。

克劳斯燃烧炉控制可以分为三个部分：（1）热反应阶段。

酸性气与一定量的空气混合进入主燃烧炉，用燃料气维持炉膛温度为１２００～１３００℃，主要反应式如下因为进料气中含有烃类，在主燃烧炉中烃与氧首先生成二氧化碳，然后按式（３），式（４）与硫化氢反应生成有机硫和二硫化碳，主要反应式如下：（2）催化反应阶段。

燃烧后的高温过程气经废热锅炉、硫冷凝器后，依次进入一、二、三级反应器，在催化剂作用下发生克劳斯反应，反应式如下：2克劳斯法工艺限制克劳斯法（Claus）早在十八世纪就已经出现了，但由于工艺设备的限制，传统的克劳斯法在进行硫磺的回收过程中，混合气体中的酸性物质会直接燃烧掉，其中硫化氢与空气混合燃烧之后，即可实现一部分硫磺生成物（化合物）。

克劳斯硫磺回收装置的工艺技术和设备管理浅析

克劳斯硫磺回收装置的工艺技术和设备管理浅析摘要：克劳斯（Claus）硫磺回收工艺是一种比较成熟的多单元处理技术，是目前最为普遍的硫回收工艺之一，主要应用于石化装置尾气加工、合成氨生产、天然气加工过程中，克劳斯硫磺回收装置具有流程简单、操作灵活、回收硫磺纯度高、环境效益显著等特点，做好克劳斯硫磺回收装置的工艺技术的优化工作和化工设备管理工作具有重点意义。

关键词：克劳斯硫磺回收装置；工艺技术；设备管理随着社会经济的不断发展，世界可供原油正在重质化，高含硫、高含金属原油所占份额也越来越大，迫使炼油厂商不断地开发新的技术，对重质原油进行深度加工。

然而原油的深度加工和生产低硫油品必然会使炼油厂副产大量H2S气体。

传统上含H2S的酸性气都采用克劳斯法回收硫磺，随着各国对环境保护日益重视，制定了更加严格的环保法规，迫使炼油工作者不断改进工艺，提高设备性能。

1、克劳斯硫磺回收装置的工艺技术1.1工艺技术简介某炼厂采用克劳斯+直接选择氧化+尾气焚烧烟气脱硫的工艺路线。

装置制硫部分采用硫回收工艺,为一级热反应+两级催化+一级直接氧化硫回收,余热锅炉及硫冷凝器发生低压蒸汽,尾气处理部分采用热焚烧工艺,焚烧炉废热锅炉发生高压蒸汽,烟气采用湿法烟气脱硫工艺。

1.2工艺原理和工艺流程图1.2.1工艺原理主反应方程式如下：2H2S+O2＝2H2O+S2 （2-1）H2S+3/2O2＝SO2+H2O （2-2）2H2S+SO2＝3/2S2+2H20 （2-3）1.2.1工艺流程图1.3工艺技术特点（1）原料气全部进入反应炉，但仅让1/3体积的H2S燃烧生成SO2；（2）过程气中H2S:SO2要控制在2：1（摩尔比）；（3）反应炉内部分H2S转化成S蒸气，其余H2S继续在转化器内进行转化；（4）H2S理论回收率可达96%-98%，实际收率只可达94%-97%。

1.4工艺技术中出现的故障及措施1.4.1酸性气含烃超标1.4.1.1酸性气中烃含量超标，会造成以下影响（1）制硫炉超温，严重超温会导致炉衬里变形，炉体塌陷；（2）系统积碳堵塞或压降上升，严重时会导致装置被迫停工；（3）催化剂活性下降，使用寿命降低；（4）产出黑硫磺。

超级克劳斯硫磺回收技术浅析及展望

超级克劳斯硫磺回收技术浅析及展望汪家铭【摘要】超级克劳斯工艺是一项先进、成熟的硫磺回收技术,具有流程简单、操作灵活、安全可靠、运行费用低、应用规模不限、使用范围广、硫回收率高等优点,成为近20年来发展最快的硫磺回收工艺技术之一.在新建硫磺回收装置及原有老装置改造方面,超级克劳斯硫磺回收工艺都有广阔的应用前景.介绍了超级克劳斯及传统克劳斯、超优克劳斯硫磺回收工艺原理,叙述了超级克劳斯工艺的发展,并对该工艺在国内相关领域的应用前景进行展望.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2009(036)004【总页数】5页(P16-19,22)【关键词】硫磺回收;超级克劳斯;工艺;展望【作者】汪家铭【作者单位】川化集团有限责任公司,成都,610301【正文语种】中文【中图分类】工业技术第 36 卷第 4 期化肥工业 2009 年 8 月超级克劳斯硫磺回收技术浅析及展望汪家铭（川化集团有限责任公司成都 610301 ）摘要超级克劳斯工艺是一项先进、成熟的硫磺回收技术，具有流程简单、操作灵活、安全可靠、运行费用低、应用规模不限、使用范围广、硫回收率高等优点，成为近 20 年来发展最快的硫磺回收工艺技术之一。

在新建硫磺回收装置及原有老装置改造方面，超级克劳斯硫磺回收工艺都有广阔的应用前景。

介绍了超级克劳斯及传统克劳斯、超优克劳斯硫磺回收工艺原理，叙述了超级克劳斯工艺的发展，并对该工艺在国内相关领域的应用前景进行展望。

关键词硫磺回收超级克劳斯工艺展望SuperficialAnalysisofTechnologyforSulfurReovery withSuperClausProcess WangJiaming ( SichuanChemicalWorksGroupLtd. Chengdu 610301) Abstract The SuperClausprocessisanadvancedandmaturetechnologyfor the recoveryof sul- fur andhas the advantagesof simplicityinprocessflow,flexibilityin operation,safety, reliability,low cost of operation,indefinitescaleof use,widerangeof application,andhighsulfur recoveryrate,therebybecomingoneof the sulfur recoveryprocesstechnologieswiththefastestgrowthinthepast20years.TheSuperClaussulfur recoveryprocesshasabroadvista of applicationin bothnewly-builtsulfurrecoveryunitsandrevampof existing units.Adescription is givenof the SuperClausandcon-ventionalClausprocesses,theprincipleof theClaussulfur recoveryprocess,its development,andprospectsfor itsusein the domesticrelovant domains. Keywords sulfur recoveD SuperClaus process prospects克劳斯( Claus) 法是一种比较成熟的多单元处理技术，是目前应用最为广泛的硫回收工艺。