第4章 硫磺回收及尾气处理201204013
硫磺回收装置尾气处理
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硫磺回收中的尾气处理技术
硫磺回收中的尾气处理技术摘要：SO2 是严重的环境污染物，我国实施的环保标准《大气污染物综合排放标准》中严格规定了SO2 的排放浓度和排放总量，要求硫磺回收装置的总硫回收率不断提高，也推动着尾气处理技术不断发展。
关键词：硫磺回收；尾气处理；SCOT 工艺1 概述硫磺回收是一项将含H2S 等有毒含硫气体中的硫化物转变为单质硫，从而变废为宝，保护环境的化工工程。
通常采用克劳斯工艺来实现。
回收原理为：H2S+1.5O2=SO2+H2O+518.9kJ/molH2S+0.5SO2=0.75S2+H2O-4.75kJ/molH2S+0.5SO2=1.5n·Sn+H2O+48.05kJ/mol一般硫磺回收率可达95～98%。
如果需要进一步提高硫磺回收率，则需在硫磺回收装置后附加尾气处理装置。
2 硫磺回收工艺技术2.1 工艺技术含H2S 酸性气体的处理，工业生产中多采用固定床催化氧化工艺、液相直接氧化工艺和生物脱硫及硫回收工艺。
2.1.1 固定床催化氧化工艺代表性的工艺是Claus 工艺。
常规Claus 工艺的特点是流程简单、设备少、占地面积小、投资省、回收硫磺纯度高。
在常规的Claus 硫磺回收工艺基础上又发展为多种工艺，主要有：SCOT 工艺、Super-Claus 工艺、CLINSULF 工艺、MCRC 工艺等。
2.1.2 液相直接氧化工艺有代表性的液相直接氧化工艺主要有：ADA法和改良ADA法脱硫、栲胶法脱硫、氨水液相催化法脱硫等。
液相直接氧化工艺适用于硫磺的“粗脱”，如果要求高的硫回收率和达到排放标准的尾气，宜采用固定床催化氧化工艺或生物法硫回收工艺。
2.1.3 生物脱硫及硫回收工艺有代表性的工艺是Shell-Paques 工艺。
该工艺具有流程简单，操作弹性大，占地面积小，安全可靠等特点，对于低浓度低总硫的装置，由于其一次投入、操作成本和能耗都比较低，不失为一种非常好的选择。
2.2 选择工艺技术的原则硫磺回收装置作为大型化工生产装置的环保治理装置，在选择工艺技术时必须考虑：（1）采用该技术处理后的气体完全满足国家和地方相应排放标准；（2）装置运行必须可靠（包括稳定性、可操作性、安全性）；（3）装置投资、运行综合费用低。
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。
硫磺回收工艺
硫磺回收工艺硫磺回收装置包括硫磺回收、尾气处理、尾气焚烧、液硫脱气和液硫成型五个部分，处理溶剂再生和酸性水汽提来的酸性气。
1、制硫部分自酸性水汽提及溶剂再生装置来的酸性气经酸性气分液罐分液后进入酸性气燃烧炉。
酸性气分液罐排出的酸性液，自流至酸性液压送罐，经酸性水泵送到装置外（酸性水汽提装置）处理。
在炉内，根据制硫反应需氧量，通过比值调节严格控制进炉空气量，使进炉酸性气中的H2S约有65％直接生成元素硫，过程气经制硫余热锅炉发生1.2MPa（g）蒸汽回收余热，再经一级冷凝器发生0.4MPa低压蒸汽，同时将过程气中的元素硫冷凝为液态并分出进入液硫池。
根据反应温度要求，一级冷凝器后的过程气与制硫燃烧炉后的高温气流通过高温掺合阀，按要求混合后进入一级转化器，在催化剂的作用下，过程气中的H2S和SO2进一步转化为元素硫，自一转出来的高温过程气进入过程气换热器，与自二冷出来的过程气换热后，再进入二级冷凝器，过程气经二级冷凝器发生0.4MPa蒸汽并使元素硫凝为液态，液硫捕集分离后进入液硫池；由二级冷凝器出来的过程气再经过程气换热器加热后进入二级转化器，使过程气中剩余的H2S和SO2进一步发生催化转化，二转出口过程气经三级冷凝器发生0.4MPa蒸汽并使元素硫凝为液态，液硫被捕集分离进入液硫池，尾气经尾气分液罐分液后进入尾气处理部分。
液硫池的液硫，经脱气处理，液硫中的有毒气体被分出，送至尾气焚烧炉焚烧。
脱气后的液硫用泵送至液硫成型或至液硫装车。
2、尾气处理部分以焦化干气作燃料，在还原炉的燃烧室内进行次化学当量燃烧，产生还原性气体（H2、CO），自制硫尾气分液罐出来的制硫尾气，与该还原气在混合室内混合，被加热到300℃左右进入加氢反应器，在加氢催化剂的作用下进行加氢水解反应，将SO2、S X、CS2、COS等还原为H2S。
从尾气加氢反应器出来的气流经蒸汽发生器发生0.4MPa蒸汽回收热量后进入尾气急冷塔，与急冷水直接接触降温。
常见硫磺回收及尾气处理技术
常见硫磺回收及尾气处理技术本文系统的介绍常见的硫磺回收及尾气处理技术，旨在拓宽大家的视野，请根据操作规程或本文资料做好如下题目：1、本装置制硫催化剂和尾气加氢催化剂是什么？2、本装置一、二级转化器入口温度控制在多少度？3、为什么要保证加氢尾气氢气含量2~6%？4、C-302尾气采用什么方法进行处理？5、在线分析仪坏应该如何配风？随着我国国民经济的快速增长，我国的石油、天然气工业也得到高速发展。
与此同时，含硫原油加工量和含硫天然气处理量随之相应增加，从2000年至今国内硫磺回收装置从62套猛增到100多套，其中万吨级以上大型硫磺回收和尾气处理装置已有60多套，年加工回收硫磺能力已由80万t/a增长到约200万t/a，带尾气处理的硫磺回收装置（石油、石化系统）占装置总量的93%，因此，伴随着产生的脱硫与硫磺回收技术问题是不容忽视的。
在该技术领域，我国经过几十年的发展，在依靠自身力量开发脱硫、硫磺回收及尾气处理工艺的同时，先后全套或部分引进国外先进技术。
经过消化吸收，我们已经形成配套的脱硫、硫磺回收及尾气处理工艺技术，但与国外先进水平相比仍然存在一定差距。
本文参考部分已出版的硫磺回收协作组相关论文资料，在此基础上，经过2003—2006年的专利文摘检索，从脱硫、硫磺回收和尾气处理工艺及催化剂几个方面进行了详细的介绍。
重点指出，要根据某些行业及现有引进技术的需要，应加快SuperClaus、富氧Claus工艺、RAR工艺等硫回收及尾气处理技术消化吸收，积极推广国内自主开发的SSR工艺，并开展进一步提高硫回收率的研究。
根据不同反应器过程气组成、操作温度不同的特点，开发并完善Claus反应转化率高、有机硫水解性能好的系列硫磺回收催化剂，加快低成本、高性能硫磺回收催化剂的开发研究步伐。
原油加工与硫磺回收我国是一个原油资源并不丰富的国家，在市场经济条件下，各大炼油厂（尤其是沿海、沿江炼油厂）由过去的以加工低硫原油为主向加工含硫原油转变。
净化厂硫磺回收及尾气处理过程有机硫的产生与控制
净化厂硫磺回收及尾气处理过程有机硫的产生与控制摘要：基于提高天然气净化厂硫磺回收及尾气处理水平的目的，围绕有机硫的产生与控制，做简单的论述，提出相应的措施与方法，共享给行业人员参考借鉴。
根据生产实践与研究总结，采取优化催化剂的方式，且采用叠加水解的方法，可有效控制有机硫的含量，具有参考借鉴的价值。
关键词：天然气净化厂；硫磺回收；尾气处理现阶段，天然气净化厂运行与生产要求不断提高，尤其是安全与环境保护。
净化厂除能够实现对天然气的处理外，还能够生产硫磺，增加运行效益。
随着天然气净化厂规模持续扩大，深度分析此课题，提出有机硫控制方法，达到生产环保的要求，能增强企业竞争力。
1 案例概述以A天然气净化厂为例，天气然处理能力为25亿m3/a。
从配置的硫磺回收装置分析，选择的是克劳斯工艺的延伸工艺，即氧化工艺，将H2S直接氧化为S，共计布置两级反应器，正式投产于2016年。
从实际运行发现，二级反应器出口烟气，经过输送达到尾气焚烧炉，经过焚烧处理后排放，尾气中含有硫物，使得焚烧后烟气内含有的SO2浓度无法达到现行的排放标准。
对于此问题，组织开展硫磺回收改造，通过技术改造，实现对硫磺回收装置尾气的有效处理。
技术改造方案提出，使用焚烧炉燃烧，对产生的含有二氧化硫烟气利用添加NaOH碱液的脱硫塔处理，使得烟气中含有的二氧化硫得到脱除处理，达到标准后，利用1根高度为40m的高排气筒排除，系统脱硫塔内的Na2SO4溶液利用结晶装置处理，最终实现二氧化硫的达标排放。
现结合改造实践，分析有机硫的产生与控制方法。
2 天然气净化厂硫磺回收及尾气处理过程有机硫的形成2.1 燃烧炉热反应实用的硫磺回收装置，其运行产生的有机硫多为COS与CS2，多来源于燃烧炉装置产生的副反应。
有机硫的生产，同反应器的碳组分含量多少有着关系。
有机硫生成的主要因素如下：1）酸气中含有的烃类组分。
一般来说，烃类组分含量越多，那么产生的有机硫浓度也很高。
2）燃烧炉的温度。
高含硫天然气硫磺回收及尾气处理工艺技术
高含硫天然气硫磺回收及尾气处理工艺技术摘要：我国的四川储藏着丰富的高含硫天然气，高含硫天然气的开发必须要配套建设大型的天然气净化厂，高含硫天然气中硫化氢以及二氧化硫的含硫都比较高，一些情况下甚至能达到10%左右，产硫量也比较高。
在我国环保要求不断提升的前提下，高含硫天然气气田必须要实现99.7%以上的硫回收才能最终达到尾气排放标准要求，因此对整个处理过程中硫磺回收以及尾气处理工艺设计提出更高要求。
本文主要针对目前国内外大型硫磺回收和尾气处理技术的发展状况进行了分析，以现场生产实践为基本出发点，对硫磺回收和尾气处理工艺流程的简化、操作稳定性等进行了探讨；关键词：高含硫天然气；硫磺回收；尾气处理；优化引言高含硫天然气在处理过程中如果不经过硫的有效回收，不仅会导致出现大量的资源浪费，而且也会对环境造成严重污染，因此，在当今绿色环保生产不断深化的前提下，整个天然气生产处理领域中硫磺回收和尾气处理工艺都得到了高度重视。
1 硫磺回收及尾气处理技术发展现状Claus制硫技术目前已经经过了100多年的发展历史，是当前整个化工处理领域中最为成熟的一种含硫酸气处理工艺。
三级 Claus硫收率由于会受到各种化学反应平衡的限制，导致其实际的收率仅仅能够达到97%。
鉴于此，国内外已经针对 Claus制硫技术开展了大量的研究，进一步开发出了多种尾气处理工艺，以此来有效提升硫收率。
1.1富氧 Claus技术该技术最早是应用在硫回收装置方面，其主要的应用目的是进一步扩大企业的产能。
例如，充分利用50%的富氧空气，在整个工艺处理过程中单位体积氧气消耗仅仅会代入等量的氮气，能够将过程气量进行明显的控制，也能够有效减少工艺处理过程中对惰性气体的反复加热冷却，从而有效的起到了节能降耗的目的。
另外，通过应用50%的富氧空气，能够将总硫的实际收率进一步提升0.5%~1.0%，从而使得整个工艺过程中硫的夹带损失得到了有效缩减。
富氧 Claus工艺在上世纪80年代出现之后，在整个工业生产领域得到了广泛的关注，在旧装置改造、产能扩充、新装置建设、控制硫回收及尾气处理成本等各个方面都实现了广泛应用。
分析天然气净化厂硫磺回收及尾气处理过程有机硫的产生与控制措施
分析天然气净化厂硫磺回收及尾气处理过程有机硫的产生与控制措施摘要：硫磺回收及尾气处理装置是整个天然气净化厂和炼油厂运行的主要资源回收装置，在现今工艺的支持下能够实现对二氧化硫进行回收处理。
为此，文章结合硫磺回收及尾气处理工艺特点，分析有机硫对装置硫回收率和SO2 排放的影响，并结合实际具体分析天然气净化厂硫磺回收及尾气处理过程有机硫的控制策略。
关键词：天然气净化厂；硫磺回收；尾气处理；有机硫；产生；控制天然气净化厂硫磺回收及尾气处理装置尾气中有机硫含量对SO2减排有重要影响。
经过实践研究证明，硫磺回收装置的燃烧炉、催化反应器及尾气处理装置的加氢水解反应器中都会产生不定量的有机硫。
为了能够减少有机硫的产生，文章结合实际就天然气净化厂硫磺回收及尾气处理过程有机硫的产生与控制问题进行探究。
一、硫磺回收及尾气处理装置工艺特点（一）燃烧反应部分硫磺回收及尾气处理装置采用了二级常规克劳斯工艺和直流法硫回收净化工艺，来自脱硫单元的酸性气体会直接进入到燃烧炉内部，在燃烧炉内部发生高温热反应，在严格配风作用下将酸性气体中的烃类完全氧化。
（二）催化转化反应部分来自反应炉的气体会进入到第一级的反应进料加热器和第二级反应进料加热器中进行反应，分别经过3.5MP等级高压饱和蒸汽加热到213摄氏度时候气体进入到一级克劳斯反应器和二级克劳斯反应器中，在反应器内部和催化剂发生接触。
（三）液硫脱气部分来自各级硫冷凝器的液硫重力自流到液硫池子中，在液硫池子中通过MACR脱气工艺，这个工艺在使用的时候不需要额外使用化学添加剂，具体工艺原理为液硫在液硫池内部的不同分区循环流动，通过一级、二级喷射器进行机械搅动操作。
在液硫中的H2S释放到气相中并由抽空气送入到尾气焚烧炉内中那段时候能够确保气相中的H2S浓度降低到理想的范围内。
二、有机硫对装置硫回收率和SO2 排放的影响（一）燃烧炉内产生有机硫对装置硫回收率的影响在天然气净化厂硫磺回收及尾气装置燃烧炉的内部，含硫酸气中的硫化物一般会和空气发生一系列的燃烧反应，进而出现二氧化硫，之后和H2S经过多次反应转化为元素硫。
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。
硫磺回收及尾气处理催化剂活性评价方法
硫磺回收及尾气处理催化剂活性评价方法(1.中国石油西南油气田公司天然气研究院 2.中国石油西南油气田公司炼油化工部)摘要：对比分析了对国际知名机构加拿大硫磺回收研究所、法国罗纳-普朗克公司,以及国内中石油天然气研究院和齐鲁石化研究院所采用的硫磺回收及尾气处理催化剂评价方法,对我国的硫磺回收及尾气处理催化剂评价方法提出了8项建议:规范评价方法;建立微型反应装置;增加工业操作条件下的原颗粒评价功能;增加惰性材料稀释催化剂装填;简化惰性气体;工业装置挂侧线包;积累工业样品数据;建立权威的评价实验室。
关键词：天然气净化硫磺回收尾气处理催化剂评价方硫磺回收及尾气处理催化剂除了在实验室进行物性测试外,活性评价亦是研发或生产过程中样品测试的基础方法。
催化剂的活性评价可分为定性评价和定量评价。
定性评价主要是了解催化剂在某个参数方面的大致情况,如参数的基本趋势或参数值的大概范围,它是一种粗略的评价方法;定量评价则以知道某个参数的准确值以及精度的高低为目的,这种情况往往对评价方法有较高要求。
此外,催化剂的评价方法还可以从样品的来源划分,如分为工业样品评价法以及实验室样品评价法。
工业样品来源于生产商、经销商或工厂,它们常以预测工业使用效果或者评比几种工业样品使用差异为目的;实验室样品评价则往往以研发符合工艺要求的、更优更好的催化剂为目的。
由此可见,各种评价方法的侧重点不同,目的也不一样,无论选择哪种评价方法都存在着一定的差异,加上在实施细节上的不同,很难找到一种统一的评价方法。
在本领域比较知名的加拿大硫磺回收研究所、法国罗纳-普朗克公司,以及国内的中石油天然气研究院和中石化齐鲁研究院,他们所采用的催化剂评价方法既有定性方法,也有定量评价;既有采用工业样品评价法,也有采用实验室样品评价法。
本文针对这些评价方法的优缺点进行探讨,以便逐步达成共识,建立统一的评价方法,这样有利于提高催化剂的评价效率和技术交流,促进该领域技术的发展。
炼厂硫磺回收装置尾气处理技术分析
炼厂硫磺回收装置尾气处理技术分析摘要：随着工业化进程的不断推进，炼厂所产生的硫磺尾气成为了严重的环境污染源。
为了解决这一问题，炼厂硫磺回收装置尾气处理技术应运而生。
本文以炼厂硫磺回收装置尾气处理技术为研究对象，对其进行了全面的分析和探讨。
一是介绍了硫磺回收装置的工作原理和组成部分，然后分析了尾气处理技术的发展现状和存在的问题，最后提出了进一步研究和改进的方向。
通过本文的研究，可以为炼厂硫磺回收装置尾气处理技术的发展和应用提供一定的参考和借鉴。
关键词：炼厂；硫磺回收装置；尾气处理技术；环境污染引言：随着我国工业化进程的不断推进，社会经济得到了飞速发展。
同时，人们对环境保护意识的增强，对生产过程中产生的尾气进行妥善处理已成为必然趋势。
但是，我国对尾气处理技术的研究起步较晚，在实际应用中存在着诸多问题。
为了解决这一问题，炼厂硫磺回收装置尾气处理技术应运而生。
随着炼厂硫磺回收装置的不断完善和发展，其尾气处理技术也得到了较大程度的改进和优化。
一、硫磺回收装置的工作原理和组成部分1.1硫磺回收装置的概述随着工业化进程的不断推进，硫磺回收装置也在不断地发展和进步，尤其是随着新技术的不断出现，硫磺回收装置也在朝着高效率、高质量以及低消耗的方向发展。
目前，炼厂硫磺回收装置的种类和结构越来越多样化，这主要是因为不同类型的硫磺回收装置具有不同的特点和优势。
常见的硫磺回收装置主要包括四大类：第一，吸收法；第二，催化燃烧法；第三，还原法；第四，加氢处理法。
从结构上来看，这四种类型的硫磺回收装置都是由两个部分构成的，分别是吸收和催化燃烧系统。
其中，吸收部分主要是由吸收塔、再生塔、脱硫塔和水洗塔组成。
催化燃烧部分则主要由燃烧系统和催化燃烧系统两大部分组成。
从工作原理上来看，硫磺回收装置主要是将炼油厂中所产生的硫黄经过吸收、净化和燃烧等过程之后转化成液体硫磺或固体硫磺。
这也是炼厂硫磺回收装置尾气处理技术中最为核心和关键的一环。
硫磺回收装置尾气处理工艺探讨
硫磺回收装置尾气处理工艺探讨引言：硫磺回收装置是用于回收工业生产过程中产生的硫磺尾气的设备，对于减少硫磺的浪费和对环境的污染有重要意义。
在设计硫磺回收装置的尾气处理工艺时，需要考虑到各种因素，如硫磺尾气的成分、处理效率、能耗等。
本文将对硫磺回收装置尾气处理的工艺进行探讨，并提出一种可行的工艺方案。
一、硫磺尾气的成分分析二、工艺方案探讨1.常规吸收法常规吸收法是处理硫磺尾气的常用方法之一、通过将尾气中的SO2与吸收液中的反应剂（如氨水）进行吸收反应，将SO2转化为硫酸铵或硫代硫酸铵等形式，然后通过后续的脱硫和硫酸铵的分离工艺，将硫酸铵回收。
这种方法的优点是工艺成熟、可靠性高，但存在反应速度慢、能耗大的问题。
2.燃烧法燃烧法是将硫磺尾气中的硫化物直接燃烧为二氧化硫，然后对二氧化硫进行进一步处理。
这种方法的优点是处理效率高，但存在能耗大、二氧化硫气体排放的问题。
3.催化氧化法催化氧化法是利用催化剂促使硫磺尾气中的硫化物氧化为SO2的方法。
催化氧化法具有反应速度快、处理效率高的特点，但对于硫磺尾气中的其他成分如CS2的处理效果较差。
三、可行的工艺方案根据硫磺回收装置尾气的成分分析和各种工艺方案的优缺点1.组合工艺方案：将常规吸收法和催化氧化法结合，先采用常规吸收法将硫磺尾气中的SO2吸收成硫酸铵或硫代硫酸铵，然后采用催化氧化法将残留的硫化物氧化为SO2、这样可以充分利用常规吸收法的成熟工艺和催化氧化法的高效率。
2.能耗优化方案：在硫磺回收装置中引入能耗优化技术，如换热器和废热利用设备，以减少处理过程中的能耗。
同时，对反应器设计进行优化，提高反应速度和效率，降低硫磺尾气处理过程中的能耗。
3.二次处理方案：对除去SO2之外的其他成分，如CS2等，采用其他合适的工艺进行处理，以降低硫磺尾气的综合污染。
结论：硫磺回收装置尾气处理的工艺方案需要考虑到硫磺尾气的成分、处理效率和能耗等因素。
通过组合多种工艺方案、优化能耗和引入二次处理等手段，可以实现硫磺尾气的高效处理和回收。
硫磺回收装置降低尾气中氮氧化物及二氧化硫排放
硫磺回收装置降低尾气中氮氧化物及二氧化硫排放摘要：针对中国石油呼和浩特石化公司硫磺回收装置尾气排放中二氧化硫及氮氧化物浓度超标问题进行了技术分析，通过跟班操作观察和操作经验摸索，提出了改进操作的调节方法。
关键词：硫磺回收尾气处理二氧化硫氮氧化物达标1 前言中国石油呼和浩特石化公司2012年新建了0.5万t/a硫磺回收装置，处理来自酸性水汽提和溶剂再生的酸性气，使尾气排放达到国家环保要求。
硫磺回收装置制硫部分采用工艺路线成熟的Claus硫回收工艺部分燃烧法，尾气部分采用加氢还原尾气处理工艺，酸性水汽提部分采用单塔加压侧线抽出工艺，三级分凝后的粗氨气进入氨气焚烧炉，加入燃料气及空气焚烧后排放。
装置开工运行至今，排放尾气中二氧化硫及氮氧化物浓度不时波动超标，经过对存在问题进行技术攻关，对同类装置经验进行借鉴，有针对性的实施技术改造和工艺调节、优化，终于实现了排放尾气二氧化硫及氮氧化物达标。
2 装置存在的主要问题硫磺回收装置尾气排放中二氧化硫及氮氧化物浓度达标问题成为装置达标的一个难题。
装置设计焚烧后尾气中二氧化硫的浓度为588mg/Nm3，大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）为960mg/Nm3。
结合生产过程中实际出现的问题，通过与同类装置操作数据对比，分析装置存在以下几方面问题：2.1 装置硫磺总转换率未达到设计指标设计全装置总硫转换率99.82%，目前装置总硫收率98%左右，尚未完全达到设计要求。
2.2 部分工艺条件不合理1）氨气焚烧炉温度偏高，燃烧不完全2）反应器温度偏低2.3原料气波动较大，气风比调节滞后原料气中H2S浓度波动较大，使制硫炉配风调节困难3 原因分析造成上述问题的原因主要有以下几方面：3.1 原料气对装置的影响1）H2S浓度波动较大造成制硫炉配风的困难制硫炉配风滞后的直接后果是空气过剩和空气不足。
空气过剩时可能导致过程气中生成SO3，造成催化剂硫酸盐化而使活性降低，并降低有机硫化物的水解率。
硫磺回收及尾气处理催化剂活性评价方法
硫磺回收及尾气处理催化剂活性评价方法
温崇荣;吴文莉
【期刊名称】《石油与天然气化工》
【年(卷),期】2008(037)0z1
【摘要】对比分析了对国际知名机构加拿大硫磺回收研究所、法国罗纳－普朗克公司,以及国内中石油天然气研究院和齐鲁石化研究院所采用的硫磺回收及尾气处理催化剂评价方法,对我国的硫磺回收及尾气处理催化剂评价方法提出了8项建议:规范评价方法;建立微型反应装置;增加工业操作条件下的原颗粒评价功能;增加惰性材料稀释催化剂装填;简化惰性气体;工业装置挂侧线包;积累工业样品数据;建立权威的评价实验室.
【总页数】5页(P121-125)
【作者】温崇荣;吴文莉
【作者单位】中国石油西南油气田公司天然气研究院;中国石油西南油气田公司炼油化工部
【正文语种】中文
【中图分类】TE6
【相关文献】
1.LS系列催化剂在80 kt/a硫磺回收及尾气处理装置上的应用 [J], 唐昭峥;胡文宾;刘玉法;魏文东
2.低温加氢催化剂CT6-11在硫磺回收装置RAR尾气处理单元的应用 [J], 叶全旺;
裴古堂;唐忠怀;张平喜;刘晓艳;王悦林
3.硫磺回收及尾气处理催化剂活性评价方法 [J], 温崇荣;吴文莉
4.硫磺回收催化剂活性评价方法改进设想 [J], 汪忖理;陈昌介
5.国内外硫磺回收及尾气处理催化剂活性评价方法 [J], 温崇荣
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硫磺回收及尾气处理装置优化运行技术分析
硫磺回收及尾气处理装置优化运行技术分析摘要：目前资源使用量增加，环境污染问题严重。
为减少天然气使用中污染物的排放，硫磺回收及尾气处理受到关注。
该装置的应用效果显著，是天然气处理系统中起到关键性作用的部分。
尾气处理装置运行过程中，可通过硫元素的回收，控制污染物的排放，同时产生巨大经济效益，为保护环境提供支持。
基于此，本文将围绕硫磺回收及尾气处理相关内容，提出处理装置优化措施，为后续工作提供参考。
关键词：运行技术；尾气处理；硫磺回收；装置优化引言：结合现实经验可知，持续完善硫磺回收及尾气处理核心单元，可充分利用硫资源，从而改善大气环境，技术应用效果显著。
某气田建设中应用高含硫净化装置和尾气处理单元，提高了硫磺回收率，解决一系列生产问题的同时，减少了SO2的排放量，达到了环保、高效生产的科学目标。
由此可见，硫磺回收及尾气处理核心单元的合理完善，对企业发展和环境改善有持续的作用。
1 装置工艺流程介绍硫磺回收设备由反应炉等重要构件组成，其中囊括了冷凝器及转化器等。
研究发现，传统硫磺回收装置中，为保障较高的回收效率，会采用直接加热方法，将气体在反应炉内转化，然后对硫化物质吸收，保障硫磺的回收量和效率。
装置运行原理是进入反应炉内的气体（通常指酸性气体）在重要介质的作用下会与空气进行燃烧，生成安全的物质，并有效排放出去。
此阶段提供的空气量并不是随机的，会按照化学计量配给，以保障科学性。
通过稳定的反应机制，达到稳定的硫回收效果。
三级硫冷凝器出口处特意安装了在线分析仪，主要功能是分析HS/SO2，对尾气质量严格把控。
以上设备能准确控制所需燃烧空气流量，从而达2到最佳的硫回收率。
尾气碱洗工艺中，其中逆喷管的核心配件就是喷头。
实践表明，选用耐磨性好的喷头，可减少堵塞的发生。
脱硫设备运行阶段，其中的脱硫碱液将会喷出，如果与烟气逆向而遇（含硫的烟气），就会形成泡沫区，实现二氧化硫的吸收和转化。
与此同时，吸收液水分会蒸发，保障脱硫质量和效率[1]。
硫磺回收及尾气处理催化剂活性评价方法
硫磺 回收及 尾 气处 理催 化剂 除 了在实 验 室进 行 物性测 试 外 ， 性评 价 亦 是 研 发 或 生 产 过 程 中 样 品 活 测试 的基 础方法 。催 化 剂 的活性 评价 可分 为定 性评
ｌ国内外硫 磺回收及 尾气处理 催 化剂的 活性
评价方法特点
１ １评 价装 置和 流程 的基 本特 点 ． 硫 磺 回收及 尾 气 处 理催 化 剂 的 沽性 考 察 ， 以 是
业 样 品评价 法 以及 实验 室样 品评 价法 。工 业样 品来
评 价 的催 化剂 是 克劳斯 硫磺 回收及尾 气处 理催
化剂 ， 括常 规活 性氧 化铝催 化 剂 、 剂 型硫磺 回收 包 助
源 于生 产商 、 经销 商 或工 厂 ， 它们 常 以预测 工业 使用 效 果或 者评 比几 种 工 业 样 品使 用 差 异 为 目的 ； 验 实
工 业操作 条件 下的原 颗粒 评价 功 能 ； 增加 惰 性材 料稀 释 催化 剂装 填 ； 简化 惰 性 气体 ； 业 装 置挂侧 工 线 包 ； 累工 业样 品数 据 ； 立权威 的评 价 实验 室。 积 建 关键 词 天 然 气净化 硫 磺 回收 尾 气 处理 催化 剂评 价 方法
评 价方 法 既有定 性方 法 ， 也有 定量 评价 ； 既有 采 用工 业样 品评 价法 ， 有 采 用 实 验 室 样 品评 价法 。本 文 也
的具 体数 据外 ， 于 已有成 熟样 品 的同类样 品 ， 对 往往
侧重 利用 已认 同 的相 似 样 品 作 参 考 ， 采用 对 比测 试
石 油
增干 １
与 天 然
气 化 工
１ ２１
ＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＥＮＧ ｌ ＥＥＲ Ｉ Ｎ ＮＧ Ｏ Ｆ Ｉ ＆ Ｇ ＡＳ Ｏ Ｌ
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公司将等温反应器用于克劳斯法催化转化段的Clinsulf 法等）。
过程气温度/℃
操作条件等办法来解决。
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3. 风气比
风气比是指进入反应炉的空气与酸气的体积比。
少量H2S裂解，有机 物氧化等副反应
在反应炉内由于化学反应复杂，使总风气比略低于化学计量要求。在转化器内应保证 进入转化器的过程气中H2S/SO2的摩尔比在2 左右。 风气比变化，导致H2S/SO2的摩尔比不 当，使硫平衡转化率损失剧增，空气 不足尤甚。
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
四、克劳斯法延伸工艺 4. 富氧克劳斯法（减少惰性气体量，提高处理能力）
使用富氧空气甚至纯氧为氧源，提高克劳斯装置的处理能力。是改造现有装置
以提高其处理量的优先考虑方案。 有COPE 、SURE 、Oxyclaus 法，以变压吸附获得富氧空气的PS Claus 法，以
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
三、氧化-吸收法
此法是将尾气中各种形态的硫氧化为SO2，然后将SO2吸收并采用不同方法转
化为不同产品，例如元素硫、液体SO2、焦亚硫酸钠或其他产品。原则上，脱
除烟道气SO2的方法均可用于处理克劳斯法尾气，但目前克劳斯法尾气很少采 用此类方法处理。
生成焦炭或焦油状物质，严重影响催化剂的活性。过多的烃类还会增加反应
炉内COS 和CS2的生成量，影响总转化率。 故采用MDEA 法脱硫脱碳时要求酸气中的烃类含量不大于2%（v%）。
用矾胺法脱硫脱碳时要求酸气中的烃类含量不大于4％。
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第4章 硫磺回收及尾气处理
2. 原料气和过程气中杂质
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
四、克劳斯法延伸工艺 3. 超级克劳斯法 荷兰Stork 公司在1988 年开发的超级克劳斯（Superclaus ）法为稳态工艺。此法包括 Superclaus 99和Superclaus 99.5 两种类型，前者总硫收率为99％，后者达99.5％。 Superclaus99 工艺的特点是将两 级常规克劳斯法催化反应器维持 在富H2S条件下（即H2S/SO2>2 ） 进行，以保证进入选择性氧化反 应器的过程气中H2S/SO2的比值大 于10，并配入适当高于化学计量 的空气使H2S在催化剂上氧化为元 素硫。 由于Superclaus99 工艺中进入选 择性氧化反应器的过程气中SO2、 COS、CS2不能转化，故总硫收率 在99％左右。
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
四、克劳斯法延伸工艺
5. Clinsulf 法(德国Linde公司开发) 特点是采用内冷管式催化反应器（上部为绝热反应段，下部为等温反应段）， 包括Clinsulf-SDP 、Clinsulf-DO 两种类型。前者是将常规克劳斯法与低温克劳 斯法组合一起的工艺，后者则是直接氧化工艺。
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
四、克劳斯法延伸工艺
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
五、我国天然气净化厂硫磺回收及尾气处理装置简介
我国天然气净化厂中一些硫磺回收装置及克劳斯组合装置简况见表4-22。
所在地区 重庆 厂名 重庆净化总厂 东溪装置 垫江分厂③ 引进分厂 渠县分厂④ 长寿分厂 忠县分厂 湖北 陕西 江汉油田利川脱硫装置 长庆油田分公司 第一净化厂 第二净化厂 1 1 1 1 Clinsulf DO② Clinsulf DO② 4.18 1 1 1 1 1 直流克劳斯① Clinsulf SDP② 直流克劳斯② Superclaus② 分流克劳斯 Superclaus② 直流克劳斯 2 8~16 230~260 31.5 8 2×25 6.5 套数 工艺方法 设计能力/(t/d)
（三）影响硫收率的因素
1. 原料气中H2S 含量
2. 原料气和过程气中杂质
3. 风气比
4. 催化剂
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1. 原料气中H2S 含量
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原料气H2S含量高，
可增加硫收率。
硫收率/(%)
97 96 95 94 93 92 0
四级转化 三级转化 二级转化
H2S含量很高时，四 级转化器对硫收率影 响很小，克劳斯法装 置常多采用两或三级 转化
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第3节 硫磺处理及储存
一、液硫处理
在硫冷凝器中获得的液硫与过程气处于相平衡状态，由于过程气中含有H2S
等组分，故液硫中也会含有这些组分。
标准：H2S含量均超过不高于10g/t的标准
不处理脱除，在其输送、储存及成型过程中逸出。
循环喷洒法
机械作用促使多硫化氢分解 水蒸气汽提 较高温度下氧气氧化
对低温克劳斯尾气处理装置，严格控
制风气比更重要。当风量相差5％时硫 收率将由99％降至95％。目前不少装 置都配置了在线分析尾气中H2S/SO2比 值的仪器并反馈调节风量。
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4. 催化剂
有良好的活性和稳定性。 具有促使COS、CS2水解 的良好活性。
催化剂种类
天然铝矾土 已淘汰 ① 铝基催化剂， ② 非铝基催化剂
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4. 催化剂
克劳斯反应催化剂的研发主要方向
(l）抗硫酸盐化
铝基催化剂防止硫酸盐化
钛基催化剂优于铝基催化剂
(2）促使有机硫水解
钛基催化剂优于铝基催化剂
(3）催化剂的失活
孔结构变化导致催化剂失活时无法再生，
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
四、克劳斯法延伸工艺 1. MCRC 法（亚露点）
加拿大矿场和化学资源公司开发的克劳斯组合工艺。有三或四级反应器两种 流程，其特点是有一台反应器作为常规克劳斯法的一级转化器，另一台作为
再生兼二级转化器，而有一台或两台反应器在低于硫露点温度下进行反应。
反应器定期切换，处于低温反应段的催化剂上积存的硫采用装置本身的热过 程气赶出而使催化剂再生。三级反应器流程的硫收率为98.5~99.2%, 四级反应
器流程的硫收率达99.3~99.4％。
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
四、克劳斯法延伸工艺 引进装置酸气处理量为6×104m3/d, H2S含量为53.6% ，硫磺产量为46t/d，硫收率可达 硫磺回收及尾气处理
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
2. 液相催化低温克劳斯法 由法国石油研究院（IFP）开发的液相催化低温克劳斯法（IFP法）是在液相中进行低 温克劳斯反应，生成的液硫靠重力差与溶液分离。此法后改称Clauspol 1500，在此基 础上以后又开发出Clauspol 300和Clauspol 150。 该法以聚乙二醇400为溶剂，苯甲酸钾之类的羧酸盐为催化剂，在120~150℃条件下 进行催化克劳斯反应，其原理流程见图4-15。
(3)水蒸气
既是原料又是产物。抑制
克劳斯反应，降低反应物 分压，降低总转化率。 虽然原料气中杂质对克劳 斯法装置的设计和操作有 很大影响，一般不在进装 置前预先脱除，而是通过 改进克劳斯装置的设备或
转化率/%
90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 水含量24/v% 水含量28/v% 水含量32/v％
属于此类方法的有焦亚硫酸钠法、Wellmann-Lord 法、Elsorb 法、柠檬酸盐法
、Comin-CodeSO2 法等。
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
四、克劳斯法延伸工艺
克劳斯法延伸工艺包括克劳斯法组合工艺和克劳斯法变体工艺两部分。
克劳斯法组合工艺是指将常规克劳斯装置与尾气处理组合成为一体的工艺。
3. 钢带造粒法 4. 滚筒造粒法
主要成型方法，但粉尘多，难满足安全和环保要求
颗粒松散，有缺陷，需脱膜剂 颗粒坚硬无缺陷颗粒。大型装置 颇具优势
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第4节 克劳斯装置尾气处理工艺
为使硫磺回收尾气中的SO2达标排放，克劳斯装置均需设置尾气处理装置。
低温克劳斯法
20
40 60 酸气中H2S含量/（V%)
80
100
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2. 原料气和过程气中杂质
(1) CO2：原料气H2S↓，与H2S生成COS和CS2，硫收率↓。CO2含量从3.6％
增加至43.5％时，随尾气排放的硫损失量将增加52.2 % 。 (2）烃类和其他有机化合物原料气中含有烃类和其他有机化合物，提高反应 炉和余热锅炉的热负荷，增加空气的需要量。 空气不足，大分子量烃类（芳烃更甚）和脱硫脱碳溶剂会在高温下与硫反应