硫磺回收工艺简介

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Jacobs在中国的超级克劳斯硫回收装置业绩
序号 1 2 3 厂名 安庆石化总厂 协和石油化工集团 中国石油天然气股份有限公司西南分公司渠县厂 装置负荷 T/d 60 30 34 合同时间 1994 1997 2001
4
5 6 7 8 9
中国石油天然气股份有限公司西南分公司忠县厂
中石化镇海炼化公司 广州石化总厂 青岛石化厂 中石化镇海炼化公司二套 中石化扬子石化公司
1 2 3 4 5 6 7 8 9
二级Claus 三级Claus SCOT工艺 Sulfreen MCRC工艺 SuperClaus ADA工艺 PDS工艺 Shell-Paques
<20 <50 >100
约96 约98 99.8 99.5 99 99.5 >99 >99 99.5
不能 不能 能 可能 可能 能 可能 可能 能
2*26
200 60 30 200 200
2003
1996 1997 1998 2001 2003
谢谢观看
Day Day Up
8
仪表空气
Nm3
106
主要设备一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 设备名称 混合喷嘴 无焰反应炉 废热锅炉 Claus反应器 选择性氧化反应器 硫磺回收槽 气体冷却器 数量（台） 1 1 1 2 1 4 3 316L 材 质 耐高温材料 耐高温材料 壳碳钢/管不锈钢 不锈钢 不锈钢或碳钢+
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空气鼓风机
超级克劳斯硫回收技术工艺流程概述
• 来自Rectisol Claus原料气与空气（或氧气）在混合喷嘴混合后 喷入无焰反应炉进行反应，部分H2S气体转化为SO2。然后混 合气体进入废热锅炉（换热器）副产蒸汽，蒸汽送出界外，冷 却后的气体进入硫磺回收和成品制备系统，在此未冷凝的气体 经换热后进入一级Claus反应器，在此H2S和SO2反应生成单质 硫和水，进入硫磺回收和成品制备系统，不凝气体经换热后进 入二级Claus反应器，进行同样的Claus反应，生成单质硫和水 进入硫磺回收和成品制备系统，不凝气体同空气混合后进入选 择性氧化反应器（SuperClaus反应器），H2S直接被氧气氧化 为单质硫和水，单质硫进行回收，尾气达到排放标准后经烟囱 排放至大气。（流程示意如下）
硫回收工段主要原材料和公用工程消耗指标 （项目：60万吨/年）
序号 1 原材料及公用工程 合成吹除气 单位 Nm3 吨硫磺消耗 31.85
2
3 4
除氧水
蒸汽1.0MPa 蒸汽0.4MPa
t
t t t t
kwh
3.69
-2.61 -0.89
5
6 7
循环冷却水
生产/生活用水 电
106
2.12 382
硫磺回收工艺简介
制作：李建广
2012年5月8日
主 要 内 容
• 国内外硫回收技术的现状 • 硫回收工艺技术比较
• 工艺路线选择分析
• 荷兰JACOBS公司超级克劳斯技术简介
国内外硫回收技术的现状
含H2S酸性气体的处理，工业生产中多采用以下三种工艺：
1 固定床催化氧化工艺(主要为克劳斯硫回收工艺及各
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，主要有：
SCOT工艺、SuperClaus工艺、Clinsulf工艺、Sulfreen
工艺、MCRC工艺等。
固定床催化氧化工艺
• 常规Claus工艺 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 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。 • SCOT工艺 SCOT工艺的基本过程是将常规Claus工艺尾气中的SO2、有机硫、单质硫等所有硫 化物经加氢还原转化为H2S后，在采用溶剂吸收方法将H2S提浓，循环到Claus装置 进行处理。 • Clinsulf工艺 Clinsulf工艺在中国只有淮化集团的一套装置在运行，而且在使用上存在问题，因 原料气波动，装置不太稳定，总回收率只能达到94-95％。 • SuperClaus工艺 SuperClaus工艺是由荷兰JACOBS公司开发并拥有，改变以往单纯提高H2S与SO2反 应进程的方法，在常规Claus转化之后，最后一级反应器改用选择性氧化催化剂处 理常规Claus硫回收尾气，将H2S直接氧化成元素硫，总硫回收率达99%以上，达到 了硫回收与尾气处理的双重功效。近十多年来，在国内外已建有120多套工业装置。
种改进型工艺) 2 液相直接氧化工艺
3 生物脱硫及硫回收工艺
液相直接氧化工艺
• 液相直接氧化工艺适用于硫的“粗脱”
• 有代表性的液相直接氧化工艺有：ADA法和 改良ADA法脱硫、拷胶法脱硫、氨水液相催 化法脱等。
固定床催化氧化工艺
• 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
荷兰JACOBS公司超级克劳斯技术简介
• JACOBS超级克劳斯硫回收工艺流程特点主要有：
1、H2S的转化率和硫的回收率高
2、超级克劳斯催化剂性能优异，使用寿命长。
3、H2S和COS排放量低，完全可满足环保排放要求。
4、产品硫磺纯度高
5、三废排放量少，对环境友好。
6、生产装置物耗、能耗低。
适应范围 ：煤化工系统中低温甲醇洗界区硫回收。
固定床催化氧化工艺
• Sulfreen工艺 在低于硫露点的条件下进行Claus反应，由Lurgi公司开发，总 硫回收率达到99.5%。Sulfreen工艺对原料气中H2S浓度有要 求（≥25%）。如果原料气中硫含量偏低，整个装置将在低 负荷下运转，当负荷低于25%时，Sulfreen装置便不能正常运 转，因而总硫回收率受到影响。 • MCRC工艺 加拿大Delta公司的MCRC硫回收工艺是亚露点Claus转化工艺， 也属于低温Claus工艺。它改变了常规Claus反应的平衡条件， 在低于硫的露点下操作，三级MCRC转化，硫回收率可达 99%。MCRC工艺不仅是一种硫回收方法，也是较好的尾气 净化方法。
生物脱硫及硫回收工艺
• 生物脱硫及硫回收工艺有代表性的工艺是
Shell-Paques工艺。最初由荷兰的Paques 公
司设计研发，与Shell一起进行技术转让。目
前三套用于天然气处理的工艺正在设计中 （两套用于美国，一套用于澳大利亚）
硫回收工艺技术比较
序 号 工艺 生产能力 t/d 硫回收率 % 技术来源 及可靠性 国内可靠 国内可靠 国外可靠 国外可靠 国外可靠 国外可靠 国内可靠 国内可靠 国外可靠 环保要求 相对投资 % 运行费用
80 100 200 125 125 120
低 低 较高 较低 较低 较低 最高 最高
>10 >10 >10
1Hale Waihona Puke 0较高工艺路线选择分析
• 1996年我国颁布的新环境保护法规《大气污染物综 合排放标准》（GB16279-1996）规定酸性气处理装 置排放烟气中的SO2最高允许排放浓度≤960mg/Nm3 （即≤336ppmV），60米高烟囱排放总量≤55Kg/h ； H2S≤0.06 mg/m3 。 • 建立在Claus工艺基础上的SCOT工艺、Sulfreen工艺、 MCRC工艺和SuperClaus工艺，SuperClaus工艺的投资 最低，运行费用较低，尾气排放指标满足环保要求， 特别是自九十年代以后在世界上建设了120多套装置， 工业化运行经验丰富。