克劳斯法硫回收工艺培训课件

7、液硫储槽 包括盘管和容器两部分 。 四、影响操作的因素 1、原料气中H2S含量 原料气中H2S含量高可增加硫回收率和降 低装置投资。
上游脱硫装置有效降低酸气中CO2，对改 善克劳斯装置原料气质量非常有利。
2、原料气和过程气中杂质组分含量
1）CO2
原料气中一般含有CO2，它不仅起稀释作 用，也会和H2S在炉内反应生成COS、CS2， 这两种作用都将导致硫回收率降低。当原 料气中CO2 从3.6%上升至43.5%，随尾气排 放的硫量将增加52.2%。
4、一二段换热器、一二三段冷凝器
换热器冷凝器的作用是把转化器生成的元 素硫冷凝成液体，同时回收热量。
5、一二三段液硫捕集器
立式包括容器、盘管、丝网、波纹管，功 能是从冷凝器出口尽可能回收液硫和硫雾 沫，捕集效果好坏对硫产量影响至关重要。
6、液硫封
立式 包括夹套、容器两部分，通过建立液 硫液位，利用液硫压力封住系统中工艺气 体，防止串出系统，造成危害。
2、废热锅炉
从反应器出口气流中回收热量并发生 蒸汽，同时使过程气温度降至下游设备所 要求的温度并冷凝回收硫。
3、一二三段转化器
转化器的功能是使过程气中的H2S和 SO2在床层上继续克劳斯反应生成元素硫， 同时使过程气中COS、CS2等有机硫化物在 催化剂床层上水解为H2S和CO2，主要反应 在一级反应器中进行，一级反应器实际空 速远远大于二、三级，考虑有机物水解要 求，一级转化器出口应控制在310~340℃， 由于各级冷凝分离了大量产物硫，也不存 在有机物水解问题，二、三级转化器在较 低温度下操作，可获得较高转化率。
二、原材料及产品主要技术规格：
1、 原材料技术规格
克劳斯催化剂主要成分为氧化钛，此 催化剂不需要还原，升温后即可使用。型 号为LYTS-01TiO2 LYTS-811，是白色氧化 铝催化剂，堆密度~0.7g/cm3,一次装填量 30m3。物理性质：外形尺寸直径4~6mm,比 表面≥300m2/g,孔容≥0.40ml/g,堆密度 ≥0.65kg/l,抗压碎强度＞140N/粒，磨耗率 ＜0.3%，催化剂寿命在3年左右。
2）烃类及其他有机物
主要影响是提高了反应炉温度和废热锅炉 热负荷，同时增加了空气消耗量，在空气 不足时，相对摩尔质量较高烃类和醇胺类 溶剂将在高温下与硫反应生成焦油，严重 影响催化剂活性，此外过多烃类存在也会 增加反应炉内COS、CS2生成量，影响转化 率，一般要求烃类以CH4计不超过2~4%。
3）水蒸气
单质硫。首先在燃烧炉内三分之一的H2S 与氧燃烧，生产SO2,然后剩余的H2S与生成 的SO2在催化剂的作用下，进行克劳斯反 应生成硫磺。
其主要反应式为：
H2S+ 3/2O2= SO2+H2O+519.2kJ
2H2S+ SO2=3S+2 H2O +93kJ
由于酸气中除H2S外，通常含有CO2、H2O、 烃类等化学反应十分复杂，伴有多种副反 应发生。
炉温同H2S浓度密切相关，一般低于40%必 须采用分流法。
2）花墙
使过程气有一个稳定且充分接触的反应空 间，同时使气流均匀进入废热锅炉。
3）炉内停留时间
高温克劳斯反应一般在1s内即可完成，受 原料气含量、炉内混合均匀程度、燃烧室 结构等影响，停留时间一般在1~2.5s。
4）火嘴
使酸气和空气等气体有效混合均匀提供一 个提供一个使杂质和H2S能够完全燃烧的 稳定火焰。
和提高硫回收率已迫在眉睫。
一般克劳斯尾气吸收要经过尾气焚烧炉， 通过吸收塔，在吸收塔内用石灰乳溶液或 稀氨水吸收，生成亚硫酸氢钙或亚硫酸氢 铵，通过向溶液中通空气，转化为石膏或 硫酸铵，达到无害处理，我公司硫回收尾 气送至锅炉燃烧并脱硫后排放。
2、克劳斯法制硫基本原理
克劳斯硫回收装置用来处理低温甲醇 洗的酸性气体，使酸性气中的H2S转变为
1、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
*消耗定额以每吨硫磺计。
三、主要设备
1、酸气燃烧炉
是克劳斯法制硫工艺中最重要的设备。 在此1/3体积的H2S与空气燃烧生成SO2， 保证过程气中H2Sபைடு நூலகம்SO2摩尔比为2：1，同 时烃类燃烧转化为CO2等惰性组分，并或 多或少生成元素硫。
1）火焰温度
燃烧炉温度必须保持在920℃以上，否则火
焰不能稳定燃烧，最好反应温度在 1250~1300左右。过高设备、耐火材料选择 困难，并生成多种氮、硫氧化副产物，导 致下游催化剂硫酸盐化而失活。
水蒸气是惰性气体，同时是克劳斯反应产 物，它的存在能抑制反应，降低反应物的 分压，从而降低总转化率。
4）NH3
产生多硫化铵及N的氧化物，造成堵塞、 腐蚀和催化剂中毒。
3、风气比
空气与酸气体积比。在原料气中H2S、烃 类及其它可燃组分已确定，可按化学反应
一、工艺方法及原理
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， 但基本是在Claus硫回收技术基础上发展起 来的，主要有：SCOT工艺、SuperClaus工 艺、Clinsulf工艺、Sulfreen工艺、MCRC工 艺等。
克劳斯法的工艺流程有三种： （1）部分燃烧法（2）分流法（3）燃硫法
（2）分流法 本装置采用分流法：将三分之一的酸性气 体通入燃烧炉，加入空气使其燃烧生成
SO2，而其余三分之二酸性气走旁路，绕 过燃烧室，与燃烧后的气体汇合进入催化 剂床层反应，这种可处理H2S含量为35%左 右的酸性气体，并采用三段转化，三级冷 凝工艺流程，该法回收硫的纯度较高 （99.8%）。