硫磺回收基础知识
Chapter 07 硫磺回收
反应中Sx可以是S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8等。
反应温度T↙，硫蒸气中S5、S6、S7、S8含量就↗。反 应温度T↗，硫蒸气中S2、S3、S4含量就↗。 在低温下硫蒸气分子少，硫蒸气的分压就↙，有利于 平衡向右。
3、平衡转化率
Claus反应中H2S的平衡转化率与温度的关系如下图。
24
7.2 Modified Claus Process
工艺特点：
(1)不要求精确控制H2S/SO2，操作灵活方便。
(2)装置总硫磺回收率高，达99%以上。 选择性氧化催化剂对水和过量氧不敏感，可将克劳斯 尾气中大部分H2S 直接氧化为元素硫。 H2S＋½O2 → S＋H2O是一个热力学完全反应，转化率
7 Sulfur Recovery Processes
Introduction Modified Claus Process Storing and Loading of sulfur Tail Gas Clean-up Processes
College of Chemistry & Chemical Engineering,CWNU
7.1 Introduction
将液态硫加热到接近沸点时，倾入冷水迅速冷却得到
的固态硫，具有弹性。
在常温下可缓慢地转为斜方硫。
2、温度对液硫粘度的影响
College of Chemistry & Chemical Engineering,CWNU 5
7.1 Introduction
College of Chemistry & Chemical Engineering,CWNU
在常规CLAUS 工艺基础上，添加一个选择性催化氧化
硫回收培训资料整理(ppt34张)
理论硫回收转化率 第一个反应器 ~ 第二个反应器 ~ 第三个反应器 ~
93% 95% 97%
远远无法达 到环境排放 标准要求
催化加氢吸收为尾气处理技术，可提高硫 回收工艺的硫回收率，可达99.8%以上。
低温斯科特工艺原理（加氢还原吸收法） 催化加氢段
在加氢反应器中，通过填装古钴钼催化剂，在200~260℃反应温度及常压下将尾气 中所有的硫化物进行加氢还原。 二氧化硫和单质硫的还原反应分别为： SO2+3H2 →H2S+2H2O+heat S8+8H2 →8H2S +heat 通常情况下CO具备加氢还原反应所需氢气量。同时在反应器中发生如下变换反应 生成部分氢气： CO+H2O →H2+CO2+heat 同时发生如下水解反应： COS+H2O →H2S+CO2+heat CS2+2H2O →2H2S+CO2+heat
直接氧化法包括气相和液相两种，气相直接氧化法的主要代表 是Clinsulf-Do法，在固体催化剂的作用下，直接将H2S氧化为 元素硫。液相直接氧化法主要有：Lo-Cat法、Stretford法、 Sulferox法、PDS法。
选择性氧化法主要有SuperClaus工艺、Selectox系列工艺、 Modop工艺。
硫磺回收工艺发展
富氧克劳斯法
传统的克劳斯(Claus Process)硫磺回收工艺是以空气作为氧化剂。 增加空气中氧浓度或使用纯氧替代空气，可以提高现有克劳斯装 置的尾气处理能力。用富氧空气代替空气可相应减少惰性气N2的 进入，当工厂需要增加克劳斯装置的能力时，采用富氧工艺改造， 投资可大大低于新建一套装置。同时尾气量的减少，也使装置的 能耗降低，硫回收率进一步提高
第四章硫磺回收及尾气处理
③随反应温度降低，反应速度变慢。须cat加速反应，低温达到高转化率。
④热反应区的反应炉和催化反应区各级转化器出口过程气中含有杂质，硫分压降低
有利于反应进行，且硫蒸气易冷凝，在反应炉和各级转化器后设置硫冷凝器，将反 应生成的元素硫分离出来，以提高平衡转化率。分出硫蒸气也可相应降低下一级转 化器出口过程气的硫露点，使下一级转化器可在更低温度下操作。 ⑤虽然在催化反应区中温度较低对反应有利，为有较高的反应速度，并确保过程气 的温度高于硫露点，过程气在进入各级转化器之前必须进行再热。 ⑥氧气用量过剩并不能增加转化率(多余的氧将和H2S反应生成SO2，非元素硫)。但 提高空气O2含量（富氧空气）和酸气中的H2S含量则有利于增加转化率。这已在富 氧克劳斯法（COPE法）等中得到应用。
料气来自脱硫脱碳装置的酸气，处理量(10～27)×104m3/d ，温度34℃ ，压力
39.5kPa。
该装置包括硫磺回收(主要设备为Clinsulf 反应器、硫冷凝器、硫分离器和文 丘里洗涤器)、硫磺成型和包装、硫磺仓库以及相应的配套设施。
酸气经气液分离、预热至约200℃ ，与加热至约200℃ 的空气进人管道混合器 充分混合后，进入Clinsulf反应器。酸气和空气混合物在反应器上部绝热反应段反 应，反应热加热反应气体，以使反应快速进行。充分反应后的气体进入反应器下部 等温反应段，通过冷却管内的冷却水将温度控制在硫露点以上，既防止了硫在催化 剂床层上冷凝，又促使反应向生成硫磺的方向进行。
（一）克劳斯法反应
克劳斯法是将H2S的氧化分为两个阶段： ①热反应段或燃烧反应段，即在反应炉（也称燃烧炉）中将1/3体积的H2S 燃烧生成SO2，并放出大量热量，酸气中的烃类也全部在此阶段燃烧； ②催化反应段或催化转化段，即将热反应段中燃烧生成的SO2与酸气中其余 2/3体积的H2S在催化剂上反应生成元素硫，放出的热量较少。
硫磺回收装置技术问答
目录第一篇基础知识篇 2 第二篇工艺技术篇 14第三篇设备知识篇33第四篇操作知识篇47第五篇仪表自控篇84第六篇事故处理篇111第七篇安全、环保篇120第一篇基础知识篇第1题原油中硫以什么形态存在答：硫在原油中的分布一般是随着馏份沸程的升高而增加，大部分集中在重馏份和渣油中，硫在原油中的存在形态已经确定的有：元素硫、硫化氢、硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、环硫醚、二硫化物（RSSR'）、噻吩及其同系物。
硫醚是石油中含量很大的硫化物。
硫醚是中性液体，对金属没有腐蚀作用，但是在高温下会分解成活性硫化物。
二硫化物在石油馏份中含量较少，而且多集中在高沸点馏份中。
二硫化物也是中性，不与金属作用，但它的热安定性较差，受热后可分解出活性硫化物，活性硫化物对金属有很强的腐蚀作用。
第2题按原油的含硫量可把原油分为哪几类答：按原油的含硫量可分为低含硫原油（含硫<％）、含硫原油（含硫～％）、高含硫原油（含硫>％）。
第3题说出硫化氢的重要理化性质。
答：硫化氢是一种无色、具有臭鸡蛋气味的可燃性剧毒气体，分子式为：H2S，分子量为，密度为1.539 Kg/m3，比重为，纯硫化氢在空气中246℃或在氧气中220℃即可燃烧，与空气混合会爆炸，其爆炸极限为：～％。
H2S溶于水，一体积水可以溶解体积H2S，水溶液呈弱酸性(氢硫酸)，氢硫酸是不稳定的，易被水溶液中氧氧化，而使其H2S溶液呈混浊(单质硫易析出) 。
第4题说明硫化氢在空气中燃烧的情况答：硫化氢在空气中燃烧带有淡蓝色火焰，在供氧量不同的情况下，燃烧后会得到不同产物。
过氧情况下： H2S+3/2O2===H2O+SO2+Q氧不足情况下： H2S+1/2O2===H2O+S+QH2S具有较强的还原能力，在常温下，H2S也能在空气中发生氧化反应，因此H2S是强还原剂：缓慢2H2S+O2====2 H2O+2 S+Q第5题说出硫化氢与金属反应的情况答：H2S能与大多数金属反应生成硫化物，特别是在加热或水蒸汽存在的情况下也能和其它氧化物质生成硫化物。
克劳斯回收硫磺的原理
克劳斯回收硫磺的原理克劳斯回收硫磺的原理基于燃烧过程中硫的反应特性和催化剂的作用。
下面将详细介绍克劳斯回收硫磺的原理。
燃烧是指物质与氧气反应产生能量的化学过程。
在燃烧过程中，硫化物燃料中的硫化物与氧气反应生成二氧化硫（SO2）。
SO2是一种有害气体，它对环境和人体健康都具有一定的危害性。
因此，在燃烧过程中，要将SO2尽量减少排放或者通过回收的方式进行处理。
克劳斯回收硫磺的基本原理是通过燃烧过程中硫的反应特性和催化剂的作用，将烟气中的SO2转化为硫磺。
首先，燃烧过程中燃料中的硫化物与氧气反应生成SO2。
SO2通过烟道排出，在一般的燃烧过程中，SO2的排放是无法避免的。
接下来，通过克劳斯方法中的硫磺转化反应，将SO2转化为硫磺。
这个反应需要通过催化剂来实现。
催化剂是一种能够影响反应速率但不参与反应的物质。
在克劳斯方法中通常使用金属氧化物作为催化剂。
克劳斯反应是一种氧化还原反应，即将SO2的氧化状态从+4还原为0，同时将催化剂的氧化状态从0氧化至+4。
这个反应的化学方程式如下所示：SO2 + 2H2S -> 3Sx + 2H2O根据这个方程式可知，SO2与硫化氢在催化剂的作用下反应生成硫磺和水。
硫磺通常以粉末状或者颗粒状形式存在。
而催化剂的氧化状态恢复的过程则是通过燃烧剩余气体中的氧气进行的。
这一过程可以通过添加适量的空气或氧气进入系统来实现。
总的来说，克劳斯回收硫磺的原理是通过燃烧过程中硫的反应特性和催化剂的作用，将燃烧排放中的SO2转化为硫磺。
具体而言，SO2通过催化剂的作用与硫化氢反应生成硫磺和水，而催化剂则通过燃烧剩余气体中的氧气进行再生。
这种方法能够有效地回收硫磺，减少SO2的排放，有助于保护环境和人体健康。
克劳斯回收硫磺的原理使用比较简单，但是在实际应用中需要注意催化剂的选择、反应条件的控制以及硫磺的收集与处理等问题。
但是总体来说，克劳斯回收硫磺的原理为我们解决燃烧过程中产生的SO2的问题提供了一种有效而可行的方法。
硫回收培训资料整理
硫回收培训资料整理一、硫回收的重要性1. 环保意义硫回收技术可以有效地降低工业排放的硫化物，减少空气和水体的污染，有利于环境保护。
2. 能源利用硫是一种宝贵的资源，具有很高的再利用价值。
通过回收废气或废水中的硫元素，可以有效地节约资源，达到能源循环利用的目的。
3. 经济效益硫回收技术可以减少企业的处理成本，降低生产成本，提高企业的竞争力。
综上所述，硫回收技术对于企业的环保、资源利用和经济效益都具有非常重要的意义，因此值得大力推广和应用。
二、硫回收技术的基本原理硫回收技术通常分为干法和湿法两种。
1. 干法硫回收干法硫回收是指将含硫气体直接吸附到固体吸附剂上，再用热空气将硫气体铲除、脱附出来的方法。
干法硫回收技术的主要过程包括：吸附、干燥、脱附和再生。
这种方法适合处理高浓度的废气，但对硫逸出有一定的控制要求，否则会对环境造成污染。
2. 湿法硫回收湿法硫回收是指将含硫气体溶解于液体中，然后通过化学反应或物理作用将硫物质从溶液中分离出来的方法。
湿法硫回收技术适合处理低浓度的废气，其工艺流程主要包括：吸收、氧化、还原、沉淀、结晶等过程。
这种方法对硫分子的捕获和处理效果较为显著，而且对硫物质的颗粒粒度和纯度要求较高。
三、硫回收技术的应用硫回收技术的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 石油化工行业炼油厂、化工厂等生产过程中产生大量含硫废气，可以通过硫回收技术进行处理，减少对环境的污染。
2. 电力行业火电厂、燃气发电厂等燃煤或燃气发电过程中也会排放大量含硫废气，硫回收技术可以帮助企业达到国家的环保要求。
3. 冶金行业钢铁厂和有色金属冶炼厂等在生产过程中也会产生大量的硫化物废气，硫回收技术可以有效减少硫排放，降低环境污染。
四、硫回收技术的发展趋势1. 技术先进化随着科技的不断进步，硫回收技术也在不断地发展和改进，以适应更加严格的环保标准和适用于更多的工业领域。
2. 智能化应用硫回收技术的自动化程度将进一步提高，通过智能化系统实现设备的智能控制和综合管理，提高设备的运行效率和稳定性。
硫磺回收工艺原理
还原反应原理
在硫磺回收工艺中，还原反应是将硫 化氢转化为单质硫的过程，通常采用 铁、钴、镍等金属作为催化剂。
还原反应需要在低温、高压条件下进 行，同时需要控制反应温度和压力， 以实现最佳的还原效果。
排放标准来确定。
尾气处理设备应具备高效、低 能耗、环保等特点，同时要能
适应各种工况条件。
06
硫磺回收的优化与改进
提高硫磺回收率的方法
优化反应条件
通过调整反应温度、压力、气体组成等参数，提 高硫磺的回收率。
采用高效催化剂
选用高活性、高选择性的催化剂，降低副反应的 发生，提高硫磺的回收率。
优化工艺流程
2
该设备通常包含催化剂床层、加热器和冷却器等 部分，催化剂是其中的核心组件。
3
选择性催化还原设备应具备高效、低能耗、长寿 命等特点，同时要能适应各种工况条件。
尾气处理设备
尾气处理设备用于对硫磺回收 工艺中产生的尾气进行处理，
以符合环保要求。
常见的尾气处理方法包括脱 硫、除尘、脱硝等，具体处 理工艺应根据尾气的成分和
05
硫磺回收的设备与材料
燃烧炉设备
01
燃烧炉是硫磺回收工艺中的重要设备，用于将含硫气体中的硫 元素燃烧成硫磺。
02
燃烧炉通常采用高温燃烧技术，温度可达到1200℃左右，确保
含硫气体充分燃烧。
燃烧炉的设计应具备高效、稳定、安全等特点，同时要易于操
03
作和维护。
选择性催化还原设备
1
选择性催化还原设备是硫磺回收工艺中的关键设 备，用于在催化剂的作用下将含硫气体中的硫元 素还原成硫磺。
硫磺回收简介
硫回收技术概况
尾 气 处 理 单 元
硫回收技术概况
溶 剂 再 生 单 元
硫回收技术概况
高 速 离 心 风 机
硫回收技术概况
主 风 机 系 统
硫回收技术概况
全 装 置 远 景
（以上照片取自于采用麦龙公司产品的硫回收装置）
硫回收技术概况
三、SCOT：（斯考特） 4、主要特点： （1）富氢环境； （2）加氢放热、胺系统耗能； （3）净化度高 （4）排出酸性水 （5）最终的SO2排放浓度及速率取决于吸收塔顶气体的 H2S含量。 类工艺（类SCOT） 1、定义：将CLAUS尾气中有机硫及SO2等转化为H2S再行 吸收。 2、Super-SCOT、LS-SCOT、BSR/Amine、BSR/Wet Oxidation、Resulf、AGE/Dual Solve、HCR、 Parsons/BOC Recycle、Sulfcycle和ELSE工艺。 3、应用：炼油行业、钢铁煤炭行业。 4、参考文章：《炼油与化工》2003年第1期
脱硫与硫回收的区别
三、国家环保排放标准（GB16297-1996）：
脱硫与硫回收的区别
三、国家环保排放标准（石油炼制工业污染物排放标准— —征求意见稿）：
脱硫与硫回收的区别
三、国家环保排放标准（GB16297-1996） ： （1）三项指标的设置： ——废气最高允许排放浓度960mg/m3； （即将发布的新标准400mg/m3）
硫回收技术概况
热反应器——防护铝罩安装前
硫回收技术概况
热反应器内部
硫回收技术概况
热反应器内部
硫回收技术概况
热反应器火嘴——空气型
硫回收技术概况
热反应器火嘴内部——空气型
硫回收技术概况
硫磺回收工艺原理(原创)
硫磺回收工艺原理1、硫磺回收的原料是来自溶剂再生和酸性水汽提来的酸性气，其目标组分是其中的H2S。
2、在酸性气燃烧炉中，H2S燃烧生成SO2，H2S与SO2反应生成S。
3、因为H2S的燃点为260℃，因此，酸性气进火焰正常）允许，酸性气完全可以不用预热。
燃烧炉之前有必要进行预热，但当燃烧炉热量过剩（温度偏高）或工况允许（火焰正常）。
4、H2S在燃烧炉内400℃时可以正常燃烧，H2S和SO2在燃烧炉内高于630℃时就可以顺利反应；由于NH3的分解温度要求较高，在1100℃时分解90%，在1200℃时分解100%，但在实际工业炉内，因为其它介质的影响，燃烧炉温度要控制在1250℃才能使NH3完全分解，所以燃烧炉的温度比较高。
5、在燃烧炉出口的过程气，经过余热锅炉、三级冷凝器后，在转化反应器内继续反应，但是因为温度有所降低，所有必须在有催化剂的条件下进行，H2S 与SO2反应生成S。
6、液硫在130~160℃的流动性最好，因此各级冷凝器的冷后温度尽量控制在这个范围。
但为了满足一二级反应器的温度要求，工艺中设置了高温掺合阀，用来控制反应器的入口温度。
7、制硫部分回收了原料气中大约95%的S，尾气中除含部分H2S或SO2外，还有一部分COS，CS2等组分。
加氢反应的作用就是将SO2、COS、CS2等转化为H2S。
经过冷却、吸收，H2S被循环胺液吸收送回溶剂再生系统. 8、被吸收的尾气中残留的S则进入尾气焚烧炉（炉膛温度650~700℃），以SO2的形式，最后排入烟囱。
排放指标为SO2≯960mg/m3（或270kg/h）。
9、制硫转化反应器和尾气加氢反应器的反应温度到底控多少，一般要有催化剂的性能来确定。
硫磺回收技术问答
流量 kmol/h 322.75 67.72
3. 硫磺有哪些主要用途？ 硫磺的用途很广,世界上每年消耗大量的硫磺，用于制造农药、硫酸、
橡胶、造纸、火柴、焰火、漂白剂等，还广泛用于食品工业、医药工业 和国防建设。近几年国外还把硫磺作为化肥的添加剂，以改善土壤，提 高农作物产量。
4. 常用的制硫工艺有几种方法，我装置采用何种制硫工艺？
27. 硫磺装置工艺管道保温形式是哪几种？ 主要保温形式有：夹套伴热，伴管保温。 保温热源是 0.45Mpa 蒸汽，这是因为硫磺在 130～160℃时流动性最
7
硫磺回收装置工艺技术问答
好，而 0.45Mpa 蒸汽温度为 140～150℃，正好符合生产要求。
28. 什么叫脱氧水？废热锅炉和硫冷凝器为什么用脱氧水？ 经过化学处理，除去Ca2+、Mg2+和 02后的水叫脱氧水。 因为水中含Ca2+、Mg2+时，可以使锅炉及换热设备结垢，降低传热效
排放烟囱高度（m） 二级（kg/h）三级（kg/h）
60
55
83
70
77
120
80
110
160
90
130
200
4
硫磺回收装置工艺技术问答
100
170
270
本装置设计SO2排放浓度 500 mg/m3，符合环保要求。
14. 为什么酸气脱水罐采用不同的保温形式？ 含氨酸气脱水罐采用罐内伴热，而清洁酸气脱水罐则没有，主要是
11. 酸性气带烃、氨、水对装置操作有什么危害？ 酸性气中烃的含量严格控制≤4%，因为烃含量增加会使燃烧不完
全，产生炭黑，使硫磺变黑，严重的会造成换热管束堵死，装置被迫停 工；氨含量大时，易和H2S反应生成硫氢化铵，铵盐大量生成，堵塞管道、 设备、造成停工；另外酸性气带水，使系统压力升高，炉子温度波动增 大。
硫磺回收技术问答
硫磺回收技术问答硫磺回收技术问答1、我公司酸性气来源有哪些？答：加氢脱硫装置、焦化装置、污水汽提装置、连续重整脱硫装置。
2、常用制硫有哪几种方法？各在什么情况下使用？答：（1）部分燃烧法：在酸性气H2S浓度大于50%场合使用。
（2）分流法：在酸性气H2S浓度15-50%酸性气HS浓度。
（3）直接氧化法：在酸性气H2S浓度小于15%场合使用。
3、试述分硫法制硫的原理？答：分硫法是将1/3的酸性气引入燃炉，所配空气量为烃类完全燃烧和H2S完全燃烧生成SO2来计算，对H2S来说反应结果在炉内没有气体硫生成，只有SO2生成。
2/3的酸性气在一级转化器前与燃烧炉内生成的SO2汇合，同时进入转化器，在催化剂作用，SO2和H2S作用生成气体硫。
4、试述直接氧化法制硫的原理？答：直接氧化法是将空气预热到一定温度再引进燃烧炉转化器反应，所需配风量为酸性气体中烃完全燃烧和1/3H2S完全燃烧生成SO2来计算，反应结果在燃烧炉或转化器内均生成气体硫。
5、试述部分燃烧法制硫的原理？答：采用克劳斯部分燃烧法，即：将全部酸性气引进燃烧炉，所配风量按照烃类完全燃烧和1/3H2S完全燃烧生成SO2来计算，对H2S来说，反应的结果炉内约有65%的H2S转为气态硫，余下35%的HS中的1/3燃烧成SO2，2/3保持不变。
炉内反应剩余的H2S、SO2在转化器内的催化剂作用下发生反应生成硫。
制硫过程可以用以下化学反应式表示：第一步H2S+1/2O===1/2S2+H2O-37.5*103千卡/摩尔H2S+2/3=====S2O+H2O+124*103千卡/摩尔第二部H2S+SO2====3/ese+ H2O+21*103千卡/摩尔硫的生成可在高温下进行，也可在低温下进行其温度界限在500-6000C。
高温下生成硫为吸热反应，升高温度对反应有利。
3000C以上可自动进行，600-7000C时转化率为20-50%。
13000C时转化率为75%，低温下生成硫须在催化剂存在时进行，为放热反应。
天然气加工工艺学——第六章 硫磺回收
教材名称： 《天然气处理与加工工艺 》
参考教材： 《天然气加工工程》 《天然气处理与加工》
内容提要
第一章 天然气概述 第二章 天然气的相特性与状态方程计算 第三章 天然气水合物及其防治 第四章 天然气酸性组分脱除 第五章 天然气脱水 第六章 硫磺回收 第七章 尾气处理 第八章 天然气凝液回收 第九章 天然气液化与提氦
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1—空气 2—酸性气 3—燃烧炉 4—废热锅炉 5— 一级冷凝器 6—硫 7—一级转化器 8—换热器 9—二级冷凝器 10—二级转化器 11—三级冷凝器 12—三级转化器 13—四级冷凝器
MCRC工艺流程图
2、超级克劳斯(Super claus)
与传统克劳斯相比，超级克劳斯 不同之处在于空气和酸气比例控制范 围增大；而且采用了新型选择性氧化 催化剂，使硫化氢直接生成硫，而非 SO2。收率达99～99.5% 。
二、硫磺成型
1、转鼓式硫磺成型机(适于小处理量) 原理见书P216
2、钢带式硫磺成型机(适于大处理量) 3、水冷式造粒塔 4、空冷式造粒塔
因此可用冷却盘管在一定的温度内，通 过自动调节控制转化器出口温度来消除进料 组成和流量波动对硫回收率的影响。使用一 个内冷却式转化器的克劳斯硫回收装置，总 硫收率平均为99.1%，最高达99.5%。
Clinsulf-SDP工艺流程如下：
Clinsulf-SDP工艺流程
第三节 硫回收操作与设备
一、硫回收典型设备
第二节 硫磺回收工艺
一、硫磺回收方法介绍
改良的克劳斯硫回收工艺分三种： 1、直流法
硫磺回收知识培训1
硫磺回收知识培训1
硫 磺 回 收 知 识 培训
硫磺的基本性质
v 2、硫磺的化学性质
™ 硫磺简称硫，元素符号“S”,分子量为32.07； ™ 硫磺化学性质比较活泼，能与氧、金属、氢气、卤素 （除碘外）及已知的大多数元素反应； ™ 氧化性
硫磺回收知识培训1
硫 磺 回 收 知 识 培训
二氧化硫的基本知识
❖ 4、二氧化硫的来源
➢空气中的SO2大部分来自煤和油的燃烧、含硫矿石的 冶炼及硫酸、磷肥等生产过程。燃料和工业原料中的硫 与氧结合，生成二氧化硫气体，排放到大气中。 ➢硫磺回收装置的尾气排放标准：据GB16297-1996环保 规定要求，排放尾气中硫化物含量应﹤960mg/m³。
➢NH3易溶于水、乙醇、乙醚，氨气极易溶于水，形成氨 水，NH3在水中的溶解度是1:700 。
硫磺回收知识培训1
硫 磺 回 收 知 识 培训
氨气的基本知识
❖ 2、氨气的化学性质
➢跟水反应 NH3在水中的反应可表示为：NH3+H2O=NH3·H2O，氨水不稳定受热 分解生成氨和水。在常减压炼油装置中，常减顶注氨可以有效降低塔 顶腐蚀；
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硫 磺 回 收 知 识 培训
二氧化硫的基本知识
❖ 5、汽油标准规范
❖
硫磺回收知识培训1
硫 磺 回 收 知 识 培训
氢气的基本知识
❖ 1、氢气的物理性质
➢氢气是一种无色无味气体，密度比空气小 （0.0899g/L，是最轻的气体）。 ➢温度-252.87℃时，氢气可转变成无色的液体； -259.1℃时，变成雪状固体。 。
硫磺回收简介
硫磺回收不仅有助于减少硫排放 ，降低环境污染，还可将回收的 硫磺用于制造硫酸、化肥等化工 产品，实现资源循环利用。
环保法规与硫磺回收关系
环保法规对硫排放的限制
随着环保意识的提高，各国政府相继出台严格的环保法规，限制工业生产过程 中的硫排放。
硫磺回收符合环保要求
硫磺回收作为一种有效的硫排放控制技术，能够将含硫化合物转化为硫磺产品 ，从而满足环保法规的要求。
硫磺回收简介
汇报人：XX
目录
• 硫磺回收基本概念与意义 • 硫磺回收工艺技术 • 硫磺回收装置组成与操作 • 硫磺产品质量控制及标准 • 环境保护与安全防护措施 • 经济效益评价与市场前景展望
01
硫磺回收基本概念与意义
硫磺回收定义及作用
硫磺回收定义
硫磺回收是指从含硫化合物中通 过一系列化学反应将硫元素转化 为硫磺产品的过程。
教训总结
从事故案例中汲取教训，加强安全管理，完善安全制度，提 高员工安全素质，防范类似事故的再次发生。
06
经济效益评价与市场前景展望
投资成本估算及回报周期分析
投资成本估算
硫磺回收项目的投资成本主要包括设 备购置、安装调试、人员培训、原材 料采购等方面的费用。具体投资成本 因项目规模、技术水平和地区差异等 因素而有所不同。
竞争格局分析
目前，硫磺回收行业存在多家企业竞争的局面，包括国内大型化工企业和一些专注于硫磺回收技术的 中小型企业。未来，随着技术进步和产业升级，竞争将更加激烈，企业需要不断提高自身竞争力。
未来发展趋势预测及建议
技术创新
随着科技的不断进步，硫磺回收技术将 不断创新和完善，提高回收效率和产品 质量。
VS
02
强化环保意识
硫磺回收工艺原理
（四）硫循环法
当进料气中H2S含量在5%-10%甚至更低时可考虑采 用此法。它是将一部分液硫产品返回反应炉内，在另 一个专门的燃烧器中使其燃烧生成SO2，并使过程气 中H2S与SO2摩尔比为2。除此之外，流程中其它部 分均与分流法相似。
（2-6）
H2S裂解反应： H2S == H2 + S2 有机硫生成反应相当复杂，文献中提出了多种COS及
CS2的生成反应，从热力学的角度看，下述两个反应
是最有利的反应：
CH4 + 4S1 ==CS2 + 2 H2S CH4 + SO2 ==COS + H2O + H2
（2-7） （2-8）
❖ 但很难说式（2-7）及式（2-8）就是燃烧炉内生 成CS2及COS的主导反应。
一、克劳斯反应
1883年英国化学家开发了H2S氧化制硫的方
法,即:
H2S+O2 ==SN+H2O+205KJ/mol
（2-1）
上式习称克劳斯反应,这一经典的反应由于强的放
热而很难维持合适的反应温度,只能借助于限制处 理量来获得80%～90%的转化率。
1938年，德国法本公司将原型克劳斯工艺改革 为两段反应：热反应段及催化反应段。这一重 大改进使之获得广泛应用，并在国外文献中被 称为改良克劳斯工艺。 在热反应段即燃烧炉内1/3的H2S氧化成SO2， 有如下主反应： H2S+O2 ==SO2+H2O + 518.9 KJ/mol （2-2） H2S+SO2 ==S2+H2O – 42.1KJ/mol (2-3)
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第一篇硫磺回收装置工艺部分第一章基础知识第一节硫磺回收基础知识1.1硫磺回收装置的作用随着我国国民经济持续、快速发展，能源需求量明显加大，原油进口数量逐年增加，尤其是含硫原油进口量大幅上升。
随着进口原油资源重质化和硫含量不断增高，加工深度和产品质量要求不断提高以及对环保要求日趋严格，硫磺回收装置的建设规模和设计技术水平也迅速上升。
硫在加工过程中存在极大的危害，如不及时将其脱除，将严重腐蚀设备，影响装置的长周期运行。
同时，硫的存在也严重影响产品质量，各国对油品中的硫含量均有日趋严格的标准。
因此，必须对炼油过程中的硫进行脱除，并加以回收。
硫磺回收装置的作用就是对炼油过程中产生的含有硫化氢的酸性气，采用适当的工艺方法回收硫磺，实现清洁生产，达到化害为利，变废为宝，降低污染，保护环境的目的，并同时满足产品质量要求，降低腐蚀，实现装置长周期安全生产等诸多方面要求。
另外，由于硫磺产品应用日益扩大和硫磺市场价格的快速提升，硫磺回收装置不仅仅是环保装置，也是产生巨大经济效益的生产装置。
1.2原油中的硫含量硫是石油中除碳、氢外的第三个主要组分。
虽然在含量上远低于前二者，但是其含量仍然是很重要的一个指标。
常见的原油含硫量多在0.2%～5%之间，也有极个别含硫量高达7%。
原油按硫含量可分为低硫原油（硫含量＜0.5%）、含硫原油（0.5%＜硫含量＜2%）和高硫原油（硫含量＞2%）。
目前世界上低硫原油仅占17%，含硫原油占30.8%，高硫原油比例高达58%，并且这种趋势还将进一步扩大。
由于我国原油产量的增长速度明显低于原油加工量的增长速度，国内原油的供求关系越来越紧张，为了满足国民经济发展的需要，原油进口量逐年增加，其中95%以上来自沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、阿联酋、科威特等国。
除科威特外，这些国家出口的原油均可划分为轻质、中质和重质三类。
除极少数外，如阿曼、也门和阿联酋部分原油，中东原油都是高硫原油。
近年来，我国和委内瑞拉在能源合作方面有了很大的进展，已经落实将进口委内瑞拉超重油几千万吨，都属高硫原油。
所以，我们炼油行业面临的脱硫制硫任务将越来越艰巨。
中东原油的含硫量见表1.1。
表1.1 中东原油的含硫量中国含硫原油含硫量见表1.2。
表1.2 我国部分含硫原油含硫量1.3 炼油过程中硫的分布硫在原油中的存在形态主要有元素硫、硫醇、硫化氢、脂肪族硫化物、二硫化物、芳香族化合物、杂环硫化物。
已确定结构的含硫烃就有200余种。
元素硫和硫化氢在原油及其馏分中多以溶解状态存在，含量一般在0.01%～0.1%范围内。
硫醇在原油中通常集中在轻馏分中，对轻馏分的性质有较大影响。
硫醚是原油中含量较多的一种硫化合物，相对集中在轻馏分和中间馏分内。
噻吩类化合物是原油中含量较多的一种硫化物，集中在高沸点馏分和渣油中。
渣油中噻吩硫一般占其含硫量的50%以上。
此外，还存在不少在分子中同时含有两种以上杂原子的含硫化合物，如胶质、沥青质等就含有多种杂质（S、N等）的高分子硫化合物。
各馏分油含有的硫化合物种类非常复杂，主要石油产品中的硫存在形式如下：气体中以H2S形式存在；液化石油气中主要以H2S、硫醇形式存在；汽油馏分中主要以硫醇、硫化物和单环噻吩形式存在；柴油馏分中主要以硫醇、硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩等形式存在；减压馏分中主要以噻吩形式存在，除包括柴油馏分中的噻吩种类外，还含有四环和五环的噻吩。
由于各种原油的硫含量和硫组成不同，各厂的加工工艺不同，致使硫在各个馏分中的分布也不同。
一般的规律是：馏分越轻，含硫量越低，馏分越重，含硫量越高，硫化合物的结构也越复杂。
各加工装置硫分布的一般规律如下。
常减压装置：原油经过常压蒸馏后，约90%的硫转移到常压渣油中，而常压渣油经减压蒸馏后，约70%的硫转移到减压渣油中，20%的硫转移到减压蜡油中，10%的硫转移到其他馏分油中。
催化裂化装置：催化裂化原料中的硫约有45%～55%以硫化氢的形式进入气体产品中；约35%～45%的硫进入液体产品中；约5%～10%的硫进入焦炭中。
渣油加氢裂化装置：原料中的硫几乎全部以H2S的形式进入气相物流中，生成的汽、柴油馏分硫含量很低。
延迟焦化装置：原料中的硫约有20%～27%以硫化氢的形式进入气体产品中,而原料硫进入焦炭的硫分率不仅与原料的生焦率、焦化原料的物化性质密切相关，还与焦化反应的操作条件和循环比密切相关。
第二节硫磺回收装置的原料和产品性质硫磺回收装置的原料主要为溶剂再生装置和酸性水汽提装置来的酸性气，主要成分是硫化氢(H2S)、氨（NH3）、二氧化碳（CO2）以及少量的烃和部分的饱和水；产品为硫磺。
2.1硫化氢的性质硫化氢(H2S)是一种无色、有腐蛋气味的有毒气体，吸入后会引起头痛，晕眩等症状，吸入大量硫化氢时会引起严重中毒，甚至死亡，空气中硫化氢允许最大含量为0.01mg/l，硫化氢能溶于水，在20℃时，一体积水能溶解2.6体积的硫化氢气体，硫化氢分子量为34.09，在空气中自燃点为246℃，爆炸极限为4.33～45.5(体积百分比)。
硫化氢是可燃气体，对设备具有氢脆腐蚀性，硫化氢溶于水生成氢硫酸，对设备也有腐蚀作用。
2.2中间产物SO2的性质SO2是一种无色有刺激性臭味的有毒气体，空气中含有1.4～1.7毫克/升SO2时，一小时可致人死亡，在工厂企业空气中SO2允许含量不得超过0.02毫克/升。
SO2的分子量为64.06，密度比空气略重，其沸点为-10.02℃，溶点-75.5℃，它也易溶于水，在通常情况下，一个体积水能溶解40个体积SO2，SO2溶于水生成亚硫酸，这是一种中强酸，对设备腐蚀性较强。
2.3 产品硫磺性质及质量标准硫磺是一种浅黄色晶体，不溶于水，易溶于CS2。
硫磺属低毒物质，口服10～20克会引起急性中毒。
它的原子量32.06，熔点112～119℃，沸点444.6℃，自燃点246～248℃，爆炸极限35%(体积百分数)，密度1.92～2.07kg/dm。
液体硫磺在空气中150℃时遇明火即可燃烧，液体硫磺在130～160℃时粘度最小，流动性好，在160～190℃时粘度反而升高，在190℃以上时粘度又开始变小。
炼厂中硫磺回收装置所生产的固体硫磺质量标准（GB2449-92标准）见表2.1。
液体硫磺除满足上表要求外，H2S含量≤10ppm，颜色为亮黄色。
表2.1 固体硫磺质量标准2.4 排空烟气为满足国家大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）和地方环境保护大气排放标准《辽宁省污水与废气排放标准》（DB21-60-89）的要求，硫磺回收装置的回收率必须达到99.8%以上，排空烟气中SO2排放浓度必须小于960mg/Nm3，NOX浓度≤240mg/Nm3。
第三节硫磺回收技术的国内外发展概况3.1硫磺回收国外现状与最新进展自从本世纪三十年代改良CLAUS法实现工业化以来，以硫化氢酸性气为原料的硫磺回收生产装置得以迅速发展，特别是五十年代以来开采和加工含硫原油及天然气，工业上普遍采用了Claus过程回收元素硫。
据不完全统计，世界上已建成500多套装置，从硫化氢中回收硫磺的产量达2600多万吨，占世界产品硫总量的45%。
经过几十年的发展，Claus法在催化剂、自控仪表、设备结构和材质等方面取得很大的进展，但在工艺路线上并无多大变化，普遍采用的仍然是直流式或分流式工艺。
由于受反应温度下化学平衡及可逆反应的限制，即使在设备和操作条件良好的情况下，使用活性好的催化剂和三级Claus工艺，硫磺回收率最高也只能达到97%，仍有3～4%的硫以SO2的形式排入大气，这就意味着未回收下来的硫化物排入大气将造成严重的环境污染问题。
硫磺回收尾气处理工艺技术就是为解决这一问题而产生和发展的，至今已实现工业化的尾气净化工艺已近20种之多。
世界各国工业化的发展加速了污染源的扩大，促使人们越发注意保护环境问题，并颁布了相应的法规。
虽然各国执行的环保标准不同，但总的趋势是倾向于更加严格。
例如1976年美国联邦政府EPA就颁布了联邦法规“AOCFR第六十部分”，要求今后美国炼油厂的克劳斯装置的回收率必须>99.5%，装置排放气中的SO2含量必须<250ppm，使美国的尾气处理技术取得了较大的进展。
世界各国在不断开发具有高活性催化剂的同时，不断研究和改进硫磺回收工艺，提高硫回收装置效能，发展尾气处理技术。
近二十年来，国外发展和实现的硫磺回收尾气处理技术已有数十种，从早期的Sulfreen，CBA，Beavon，SCOT， Clauspol法等，八十年代以后的MCRC、Superclaus-99、BSR/Selectox、RAR、Cope、HCR、 Super-SCOT、LS-SCOT等工艺技术，根据国外公司提供的有关资料，在过去十余年发展最快的硫磺回收和尾气处理工艺主要有：Superclaus、MCRC、SCOT 、RAR、HCR、LS-SCOT及Super-SCOT。
3.2国内硫磺回收及尾气处理的现状我国自第一套从天然气中回收硫磺的装置1966年投产以来，随着加工原油硫含量及天然气开采量的增加及环保要求的提高，硫磺回收装置的数量及规模迅速增加，近年来，国内硫回收工艺技术水平也有很大提高，齐鲁石化公司和沪州天然气研究院相继研制几种专门性能的催化剂，正在逐步形成国产硫磺回收催化剂系列。
目前国内硫磺回收装置已超过77套，其中炼油厂54套，单套规模最小的为300 t/a，最大的为10万吨/年，绝大部分偏小，1万吨/年以下约35套。
三十多年来，我国自行设计与投产的装置约有四十多套，工艺方法除少数厂因处理低浓度酸性气采用分流法外，其余都是采用部分燃烧法，转化器级数大多采用二级转化，过程气加热方式大多采用外旁路掺合，硫磺尾气大多采用热焚烧。
仅有26套设有尾气处理设施，能够满足国家排放标准的仅有17套。
随装置规模扩大及环保标准日趋严格等诸多因素影响，尾气仅经热焚烧已不能满足要求，因而近年来先后从国外引进几种尾气处理技术。
如：SUFUREEN、CLAUSPOL 、MCRC、SCOT、SUPERCLAUS、串级SCOT、RAR硫磺回收及尾气处理工艺。
截止到2000年底，国内炼油及天然气加工行业共引进硫磺回收装置13套，含概以下6种工艺路线：表3.1 国内炼油及天然气加工行业引进硫磺回收装置一览表化工和天然气加工领域内，建成了70余套硫磺回收装置，为国民经济的发展和环境的改善作出了一定的贡献，但与国外先进水平相比，还有相当大的差距，尤其是在装置的大型化、长周期运转等方面，还有待进一步的提高。
第四节硫磺回收技术介绍一般来说，硫磺回收装置由CLAUS硫回收、尾气处理、尾气焚烧排空、液硫脱气、液硫成型等部分组成。
4.1 Claus硫回收硫磺回收采用部分燃烧法、二级转化CLAUS工艺。