硫磺回收工艺简介.ppt
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硫磺回收工艺原理
段，过程气中的硫蒸汽也将影响转化效率。
应当指出，分流工艺中由于部分酸气不经燃烧炉
即进入催化转化段，当酸气中含有重烃、尤其是
芳烃时，它们可能在催化剂上裂解结碳，对催化
剂的活性有重要的不良影响。
（三）直接氧化法
进料气中H2S含量在5%-10%时推荐采用此法。它是将进
料气预热后和空气混合至适当温度，直接进入转化器内进 行催化反应。进入转化器的空气量仍按进料气中1/3体积的
分均与分流法相似。
第四节 克劳斯延伸工艺 尾气处理
在常规克劳斯工艺的基础上，为了进一步 提高装置的硫收率或装置产能或扩展应用范 围，开发了多种克劳斯延伸工艺，包括克劳 斯组合工艺和克劳斯变体工艺。
由于“独立”的尾气处理装置对回收硫 的贡献不过4%～5%，从经济上的角度而言， 它是产出远远不抵投入的装置，这是人类为 维护自身生存环境而要求企业付出的代价。 因此，千方百计降低这方面的投入成为追求 的目标，将常规克劳斯与尾气处理合为一体 可降低投资操作费用，克劳斯组合工艺应运 而生。
二、克劳斯装置工艺流程
（一）直流法
直流法也称直通法、单流法或部分燃烧法，在通常
情况下，当酸气H2S浓度高于50%时可采用此种工艺。
（我公司现采用的为此种工艺）
直流法的主要特点是全部酸气与按需要配入的空气一起 进入燃烧炉反应，再经过余热锅炉（也称废热锅炉）、 经捕集硫磺后尾气或灼烧排空或进入尾气处理装置。
两级或更多的催化转化反应器与相应的硫磺冷凝冷却器，
采用直流工艺，燃烧炉内即有60%-70%的元素硫生
成，这就大大减轻了催化段的转化负荷而有助于提高
硫收率，因此直流工艺是首选工艺；其限制因素是酸 气H2S浓度不应低于50%，究其实质则是酸气与空气 燃烧的反应热应足以维持炉膛温度不低于927℃，一 般认为此温度是燃烧炉内火焰处于稳定状态而能够有
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
硫磺回收工艺原理-ppt课件
又根据预热、补充燃料气等措施不同，派生出各种不同
的变型工艺方法，其适用范围见表3-1。
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23
表3-1 各种克劳斯工艺流程安排
酸气H2S浓度，%
工艺流程安 酸气H2S
排
浓度，%
工艺流程安排
50～100 30～50
直流法
预热酸气及 空气的直流 法，或非常 规分流法
10～15 5～10
预热酸气及空气的分流 法
为国内外所关注，但迄今尚未有工业应用报道；也有人从
酸气含有H2S及CO2二者的条件出发，考虑既生产硫磺、
又生产CO+H2合成气等等。迄今为止，酸气处理的主体
工艺仍是以空气为氧源、将H2S转化为硫磺的克劳斯工艺，
酸气处理的主要产品是硫磺。
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3
❖ 二、 硫磺的性质
❖ 硫磺在常温下为黄色固体，结晶形硫磺系斜方晶 硫，又称正交晶硫或α硫；升温至95.6℃时则转变 为单斜晶硫，又称β硫；二者均是8原子环，但排 列形式和间距不同。无定形硫主要是弹性硫，它 是液硫注入冷水中形成的。不溶硫指不溶于二硫 化碳的硫磺，亦称聚合硫、白硫或ω硫，主要用 作橡胶制品的硫化剂。
可行，那就建设硫磺回收装置；如果在经济
上不可行，就把脱除的酸气燃烧后放空。但
是随着世界各国对环境保护的要求日益严格，
当前把煤气中脱除下来的H2S转化成硫磺， 不只是从经济上考虑，更重要的是出于环境
保护的需要。
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2
脱硫溶液再生所析出的含H2S酸气，大多进入克劳斯装置 回收硫磺。在酸气H2S浓度较低且硫量不大的情况下，也 可采用直接转化法在液相中将H2S氧化为元素硫。除此之 外，还可利用其生产一些硫的化工产品；将H2S转化为元 素硫及氢气具有更高的技术经济价值，因此其研究开发颇
硫回收专业详细课件PPT课件
提高硫回收效率的方法和策略
方法
提高硫回收效率的方法包括优化反应条 件、采用先进的催化剂和工艺技术等。 此外，加强原料预处理和后处理也是提 高硫回收效率的重要手段。
VS
策略
在制定硫回收策略时，应综合考虑原料性 质、产品需求和环保要求等因素。同时， 加强技术研发和人才培养也是推动硫回收 技术发展的重要措施。
停工操作
关闭各设备，按照工艺要求进行停工处理，确保 设备安全。
ABCD
操作步骤
按照工艺流程依次打开各设备，调整工艺参数， 确保设备正常运行。
异常处理
发现异常情况应及时处理，并向上级汇报。
设备维护与保养
日常维护
01
定期检查设备运行状况，清理设备内部的积灰和杂物，确保设
备正常运行。
定期保养
02
按照设备保养要求，定期对设备进行全面检查和保养，确保设
备使用寿命。
维修与更换
03
对于损坏的设备应及时维修或更换，避免影响生产。
04 硫回收技术应用与案例分析
CHAPTER
应用领域和案例概述
应用领域
硫回收技术广泛应用于石油、煤化工、有色金属冶炼等行业，主要用于回收工业生产过程中产生的硫 化物，减少对环境的污染。
案例概述
本章节将介绍三个不同行业的硫回收项目，通过案例分析来展示硫回收技术的应用效果和经济效益。
硫回收技术的分类和原理
硫回收技术的分类
低温克劳斯工艺原理
根据硫回收过程中使用的催化剂不同， 硫回收技术可分为高温克劳斯工艺和 低温克劳斯工艺。
低温克劳斯工艺在低温下进行催化反 应，将含硫气体中的硫元素转化为单 质硫。
高温克劳斯工艺原理
高温克劳斯工艺在高温下进行催化反 应，将含硫气体中的硫元素转化为单 质硫。
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。
硫磺回收简介
硫磺回收作用
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
燃烧反应需要提供足够的热量和氧气，通常采用燃气或燃油作为燃烧剂，同时需要控制反应温度和气氛，以实 现最佳的燃烧效果。
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。
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。
硫磺回收工艺介绍之欧阳索引创编
目录欧阳家百（2021.03.07）第一章总论21.1项目背景21.2硫磺性质及用途2第二章工艺技术选择22.1克劳斯工艺22.1.1MCRC工艺22.1.2CPS硫横回收工艺22.1.3超级克劳斯工艺22.1.4三级克劳斯工艺22.2尾气处理工艺22.2.1碱洗尾气处理工艺22.2.2加氢还原吸收工艺22.3尾气焚烧部分22.4液硫脱气2第三章超级克劳斯硫磺回收工艺23.1工艺方案23.2工艺技术特点23.3工艺流程叙述23.3.1制硫部分23.3.2催化反应段23.3.3部分氧化反应段23.3.4碱洗尾气处理工艺23.3.5工艺流程图23.4反应原理23.4.2制硫部分一、二级转化器内发生的反应:23.4.3尾气处理系统中23.5物料平衡23.6克劳斯催化剂23.6.1催化剂的发展23.6.2催化剂的选择23.7主要设备23.7.1反应器23.7.2硫冷凝器23.7.3主火嘴及反应炉23.7.4焚烧炉23.7.5废热锅炉23.7.6酸性气分液罐23.8影响Claus硫磺回收装置操作的主要因素23.9影响克劳斯反应的因素2第四章工艺过程中出现的故障及措施24.1酸性气含烃超标24.2系统压降升高24.3阀门易坏24.4设备腐蚀严重2第一章总论1.1项目背景自从本世纪30年代改良克劳斯法实现工业化以后，以含H2S酸性气为原料的回收硫生产得到了迅速发展，特别是50年代以来开采和加工了大量的含硫原油和天然气，工业上普遍采用克劳斯过程回收元素硫。
经近半个世纪的演变，克劳斯法在催化剂研制、自控仪表应用、材质和防腐技术改善等方面取得了很大的进展，但在工艺技术方面，基本设计变化不大，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反应平衡的限制，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转化工艺，克劳斯法硫的回收率最高也只能达到97%左右，其余的H2S、气态硫和硫化物即相当于装置处理量的3%～4%的硫，最后都以SO2的形式排入大气，严重地污染了环境。
硫磺回收工艺介绍之欧阳数创编
目录时间：2021.03.02 创作：欧阳数第一章总论21.1项目背景21.2硫磺性质及用途2第二章工艺技术选择22.1克劳斯工艺22.1.1MCRC工艺22.1.2CPS硫横回收工艺22.1.3超级克劳斯工艺22.1.4三级克劳斯工艺22.2尾气处理工艺22.2.1碱洗尾气处理工艺22.2.2加氢还原吸收工艺22.3尾气焚烧部分22.4液硫脱气2第三章超级克劳斯硫磺回收工艺23.1工艺方案23.2工艺技术特点23.3工艺流程叙述23.3.1制硫部分23.3.2催化反应段23.3.3部分氧化反应段23.3.4碱洗尾气处理工艺23.3.5工艺流程图23.4反应原理23.4.2制硫部分一、二级转化器内发生的反应:23.4.3尾气处理系统中23.5物料平衡23.6克劳斯催化剂23.6.1催化剂的发展23.6.2催化剂的选择23.7主要设备23.7.1反应器23.7.2硫冷凝器23.7.3主火嘴及反应炉23.7.4焚烧炉23.7.5废热锅炉23.7.6酸性气分液罐23.8影响Claus硫磺回收装置操作的主要因素23.9影响克劳斯反应的因素2第四章工艺过程中出现的故障及措施24.1酸性气含烃超标24.2系统压降升高24.3阀门易坏24.4设备腐蚀严重2第一章总论1.1项目背景自从本世纪30年代改良克劳斯法实现工业化以后，以含H2S酸性气为原料的回收硫生产得到了迅速发展，特别是50年代以来开采和加工了大量的含硫原油和天然气，工业上普遍采用克劳斯过程回收元素硫。
经近半个世纪的演变，克劳斯法在催化剂研制、自控仪表应用、材质和防腐技术改善等方面取得了很大的进展，但在工艺技术方面，基本设计变化不大，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反应平衡的限制，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转化工艺，克劳斯法硫的回收率最高也只能达到97%左右，其余的H2S、气态硫和硫化物即相当于装置处理量的3%～4%的硫，最后都以SO2的形式排入大气，严重地污染了环境。
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• 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）
硫回收工段主要原材料和公用工程消耗指标 （项目：60万吨/年）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
原材料及公用工程 合成吹除气 除氧水
蒸汽1.0MPa 蒸汽0.4MPa 循环冷却水 生产/生活用水
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 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。
99.8 国外可靠
能
200
较高
>10
99.5 国外可靠 可能
125
较低
>10
99
国外可靠 可能
125
较低
>10
99.5 国外可靠
能
120
较低
>99
国内可靠 可能
最高
8 PDS工艺
>99
国内可靠 可能
最高
9 Shell-Paques
99.5 国外可靠
能
130
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。
荷兰JACOBS公司超级克劳斯技术简介
• 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。
序
工艺
号
1 二级Claus
2 三级Claus
3 SCOT工艺
4 Sulfreen
5 MCRC工艺
6 SuperClaus
7 ADA工艺
硫回收工艺技术比较
生产能力 t/d
<20
硫回收率 %
约96
技术来源 及可靠性
国内可靠
环保要求 相对投资 运行费用 %不能80来自低<50
约98 国内可靠 不能
100
低
>100
• 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。
• 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。
• 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％。
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 种改进型工艺)
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。
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）
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）
硫回收工段主要原材料和公用工程消耗指标 （项目：60万吨/年）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
原材料及公用工程 合成吹除气 除氧水
蒸汽1.0MPa 蒸汽0.4MPa 循环冷却水 生产/生活用水
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 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。
99.8 国外可靠
能
200
较高
>10
99.5 国外可靠 可能
125
较低
>10
99
国外可靠 可能
125
较低
>10
99.5 国外可靠
能
120
较低
>99
国内可靠 可能
最高
8 PDS工艺
>99
国内可靠 可能
最高
9 Shell-Paques
99.5 国外可靠
能
130
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。
荷兰JACOBS公司超级克劳斯技术简介
• 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。
序
工艺
号
1 二级Claus
2 三级Claus
3 SCOT工艺
4 Sulfreen
5 MCRC工艺
6 SuperClaus
7 ADA工艺
硫回收工艺技术比较
生产能力 t/d
<20
硫回收率 %
约96
技术来源 及可靠性
国内可靠
环保要求 相对投资 运行费用 %不能80来自低<50
约98 国内可靠 不能
100
低
>100
• 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。
• 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。
• 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％。
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 种改进型工艺)
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。
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）