硫回收工艺讲解分析
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●克劳斯硫回收＋斯科科尾气处理工艺 ●两级克劳斯反应＋超级克劳斯（催化氧化）＋氨法脱硫 ●两级克劳斯反应＋氨法脱硫
工艺流程
H2S和烃类在燃烧炉中高温下和O2 发生 复杂燃烧反应：
2H2S + 3O2 →2SO2 + 2H2O 2H2S + O2 →2S + 2H2O CH4 + SO2 →COS + H2O + H2 CH4 + 2S2 →CS2 + H2S 2Cn H2n + 3nO2 →2nCO2 + 2nH2O
内蒙古大唐国际克什克腾煤制气项目硫回收 装置工艺说明
进入装置的主硫化氢酸性气和预洗闪蒸塔酸性气直接通 过制硫燃烧炉（61-F01）火嘴进入燃烧炉炉膛；由制 硫鼓风机（61-V01）供给的空气全部经过反应炉火嘴 进入炉膛。炉膛温度较高，达到1300℃左右，较高的 炉膛温度可以将主硫化氢酸性气和预洗闪蒸塔酸性气中 的烃类全部氧化分解，保证产品质量符合要求。煤气水 分离膨胀气和酚回收酸性气直接进入尾气焚烧炉。 反应炉后的高温气流有6.5%左右做为一级再热的高 温掺合（TV-0301）热源，其余高温气流进入制硫余热 锅炉（61-W01），产生4.5MPa(g)中压饱和蒸汽回收 余热，过程气温度降至350℃左右再进入一级冷凝冷却 器（61-W02）生产0.5MPa(g)低压饱和蒸汽，过程气 温度降至165℃左右，在反应炉内高温Claus反应生成 的元素硫被冷凝为液体硫磺。液硫通过硫封罐（61B02A）后进入液硫池（61-B06）回收。
主硫化氢酸性气规格(一期工程)：
16340Nm3/h
硫化氢浓度30％
Claus硫回收年产硫磺约5.427万吨（一期）
环保要求
锅炉排污 排量：正常排放量2.1t/h 排放方式：连续 去向：循环水系统 组成：SS(悬浮物) ＜20mg/l； COD＜30mg/l； pH值～9 回收方法：喷射器增压后至循环水回水管道 工艺废水 无
本装置主要操作条件
制硫燃烧炉温度： 1250～1500℃ 一级转化器进口/出口温度： 240～260℃/310～320℃ 二级转化器进口/出口温度： ～210℃/～225℃ 制硫余热锅炉出口温度/蒸汽压力： 300～350℃/4.5MPa(g) 一、二、三级硫冷凝器过程气出口温度： ～165℃ 一、二级硫冷凝器产汽压力： 0.5MPa(g) 三级硫冷凝器过程气出口温度： 125～130℃ 三级硫冷凝器蒸汽压力： 0.1MPa(g) 尾气焚烧炉出口尾气温度： 550～650℃ 中压蒸汽过热器出口尾气温度： ～440℃ 尾气中压废热锅炉出口尾气温度： ～300℃ 尾气低压废热锅炉出口尾气温度： 165℃ 尾气焚烧炉出口尾气压力： 5～10 kPa(g) 尾气焚烧炉出口尾气流量： 78350nm3/h
2． 目前国内主要工艺 克劳斯工艺是脱除气体中H2S并副产硫磺的一种最传统的工艺技术, 它包括燃烧室和催化反应器两部分。 在燃烧室内，进料气中硫化氢的三分之一燃烧成二氧化硫，生 成的二氧化硫和剩余的硫化氢进行克劳斯反应生成单质硫磺。离开 燃烧室的混合气体冷却降温，生成的硫磺被冷凝为液体后分离，气 体送催化反应器处理。在催化反应器内，含有二氧化硫和硫化氢的 气体在克劳斯催化剂的作用下，继续发生克劳斯反应生成单质硫磺。 催化反应器可以串联设置以增加硫磺回收率，每个催化反应器的出 口气体经冷却降温，将生成的硫磺冷凝分离，使得下一级催化反应 器内的克劳斯反应得以继续进行。 从最后一级催化反应器来的尾气以及从液硫槽来的放空气中含 有一定的H2S、COS、Sx等硫化物，这些硫化物需要在通过焚烧后 才能放空。
废气（尾气焚烧炉出口） 排量：正常排放量为78350Nm3/h，SO2浓度 ≤12600mg/Nm3； 排放方式：至大气； 去向：氨法脱硫；出口烟气温度165℃。 1.4 废渣 排量：单套正常排放量126立方米/次(3～5年排放一次) 排放方式：间断 去向：催化剂供应商回收或至渣场无害化填埋。 组成：Al2O3、TiO2 回收方法：催化剂供应商回收或至渣场无害化填埋
置。其中，四川天然气田有多套装置，中国石化、 中石油炼油厂和有关石化企业的酸性气硫回收装置 有几十套，此外在建和拟建装置还有几十套。我国 硫回收装置酸性气供应情况，除天然气田装置气源 单纯，相对比较稳定外，炼油厂装置因受上游催化 裂化、加氢、焦化、液态烃脱硫和脱硫污水汽提等 多路供气装置和进厂原油加工处理量及含硫量波动 的影响，酸性气供量或H2S浓度变化幅度很大，烃 类夹带超标现象也时有发生。因此为了保证装置连 续生产和成品硫磺质量，我国绝大多数装置均采用 操作弹性大、用酸性气燃烧炉出口高温过程气分别 调节一、二级转化器入口温度的外掺台法和直流式 工艺。
大唐国际克旗煤制气
硫磺回收
净化分厂
我国硫回收技术现状
1．概况
我国克劳斯法回收硫生产起步于六十年代中期，第一套工 业克劳置于1964年在四川天然气田建成投产 ，I971年在 山东胜利炼油石化）又成功地实现了以炼油厂酸性气为原 料的回收硫生产。从此揭开了我国硫回收技术发展的序幕。 经过近50多年时间不断地努力，我国的硫回收技术在科研、 设计和生产单位通力合作下，以提高硫回收率、减少环境 污染为目标，在完善工艺、改进设备方面巳取得显著进 步．迄今为止，国内已建成200多套回收硫生产装
三级冷凝冷却器（61-W05）出口的制硫尾气经过尾气分液罐，液 硫通过硫封罐（61-B02E）后进入液硫池（61-B06）回收。煤气 水分离膨胀气和酚回收酸性气经过酸性气分液罐（61-B01）混合 的混合酸性气和尾气分液罐的尾气进入尾气焚烧炉（61-F02）。 尾气焚烧炉（61-F02）通过燃烧燃料气和由鼓风机（61-V02）来 的空气，炉膛温度达到600℃左右，在高温下，尾气中的非二氧化 硫硫化物全部氧化为SO2；氧含量控制在2～3%(v)的高温烟气先 后经过中压蒸汽过热器（61-W07）、尾气炉中压废热锅炉（61W08）、尾气炉低压废热锅炉（61-W09），烟气温度下降至 165℃左右至氨法脱硫尾气处理单元。尾气炉中压废热锅炉产生的 4.5MPa(g)中压饱和蒸汽与制硫余热锅炉产生的4.5MPa(g)中压 饱和蒸汽合并进入中压蒸汽过热器（61-W07），过热后的 4.43MPa(g)，435℃中压过热蒸汽全部输出并入中压蒸汽管网。 尾气炉低压废热锅炉产生的0.5MPa(g)，158℃低压饱和蒸汽与一、 二级冷凝冷却器（61-W02、03）产生的0.5MPa(g)，158℃低 压饱和蒸汽合并，少部分供装置保温伴热自用，其余输出并网。
二级冷凝冷却器出口的低温过程气进入过程气换热器 （61-W04）壳程与一级转化器（61-C01）后的 315℃高温气流换热后，温度达到210℃左右进入二级 转化器（61-C02），在制硫催化剂的作用下，H2S与 SO2继续进行Claus生成元素硫；过程气温度升高至 220℃左右进入三级冷凝冷却器（61-W05），生产 0.1MPa(g)低压饱和蒸汽，过程气温度降至125～ 130℃。在二级转化器（61-C02）中Claus反应生成的 元素硫被冷凝为液体硫磺。液硫通过硫封罐（61B02D）后进入液硫池（61-B06）回收。三级冷凝冷 却器（61-W05）产生的0.1MPa(g)低压饱和蒸汽经过 乏汽空冷器冷凝为液态水返回三级冷凝冷却器（61W05）壳程循环使用。
Байду номын сангаас
15尾气焚烧炉 16乏汽空冷器 17液硫脱气泵 18液硫提升泵 19成型循环水泵 20制硫鼓风机 21尾气鼓风机 22制硫反应炉火嘴 23尾气焚烧炉火嘴 24高温掺合阀 25液硫成型机 26半自动包装码垛机 27内燃机叉车
本装置生产和处理能力（一期）
一级硫冷凝器出口的低温过程气与反应炉后的 6.5%高温气流混合后，温度达到250℃左右进入 一级转化器（61-C01），在催化剂的作用下， H2S与SO2进行Claus反应生成元素硫（ H2S + SO2 →S + H2O ），COS和CS2进行水解反应生 成H2S；过程气温度升高至315℃左右先进入过 程气换热器（61-W04）与二级冷凝冷却器 （61-W03）出口的低温气流换热后再进入二级 冷凝冷却器（61-W04），生产0.5MPa(g)低压 饱和蒸汽，过程气温度降至165℃左右。在一级 转化器中Claus反应生成的元素硫被冷凝为液体 硫磺。液硫通过硫封罐（61-B02B/C）后进入液 硫池（61-B06）回收
本装置主要设备
1一级转化器 2二级转化器 3硫封罐 4尾气分液罐 5排污膨胀器 6制硫余热锅炉 7一级硫冷凝器 8过程气换热器 9二级硫冷凝器 10三级硫冷凝器 11中压蒸汽过热器 12尾气中压废热锅炉 13尾气低压余热锅炉 14制硫反应炉
冷凝冷却器产出的液态硫磺进入液硫脱气池，循环脱气法 是往液硫脱气池中注入少量喹啉做催化剂，促使以多硫化 物形式存在于液硫中的H2S分解；再通过液硫脱气泵 （61-P02）的循环—喷洒过程使H2S逸入气相,用吹扫 气—N2将H2S赶出，废气用蒸汽喷射器（61-X23）抽出 至尾气焚烧炉焚烧。 脱气后的液硫用液硫提升泵（61-P03）将其送至液硫成 型机（61-X25），成型为半圆颗粒状的固体硫磺；固体 硫磺落入称重码垛机（61-X26）料仓（61-B10），经 称重、包装、缝口、码垛后进入库棚存放，产品外运出厂。
工艺流程
H2S和烃类在燃烧炉中高温下和O2 发生 复杂燃烧反应：
2H2S + 3O2 →2SO2 + 2H2O 2H2S + O2 →2S + 2H2O CH4 + SO2 →COS + H2O + H2 CH4 + 2S2 →CS2 + H2S 2Cn H2n + 3nO2 →2nCO2 + 2nH2O
内蒙古大唐国际克什克腾煤制气项目硫回收 装置工艺说明
进入装置的主硫化氢酸性气和预洗闪蒸塔酸性气直接通 过制硫燃烧炉（61-F01）火嘴进入燃烧炉炉膛；由制 硫鼓风机（61-V01）供给的空气全部经过反应炉火嘴 进入炉膛。炉膛温度较高，达到1300℃左右，较高的 炉膛温度可以将主硫化氢酸性气和预洗闪蒸塔酸性气中 的烃类全部氧化分解，保证产品质量符合要求。煤气水 分离膨胀气和酚回收酸性气直接进入尾气焚烧炉。 反应炉后的高温气流有6.5%左右做为一级再热的高 温掺合（TV-0301）热源，其余高温气流进入制硫余热 锅炉（61-W01），产生4.5MPa(g)中压饱和蒸汽回收 余热，过程气温度降至350℃左右再进入一级冷凝冷却 器（61-W02）生产0.5MPa(g)低压饱和蒸汽，过程气 温度降至165℃左右，在反应炉内高温Claus反应生成 的元素硫被冷凝为液体硫磺。液硫通过硫封罐（61B02A）后进入液硫池（61-B06）回收。
主硫化氢酸性气规格(一期工程)：
16340Nm3/h
硫化氢浓度30％
Claus硫回收年产硫磺约5.427万吨（一期）
环保要求
锅炉排污 排量：正常排放量2.1t/h 排放方式：连续 去向：循环水系统 组成：SS(悬浮物) ＜20mg/l； COD＜30mg/l； pH值～9 回收方法：喷射器增压后至循环水回水管道 工艺废水 无
本装置主要操作条件
制硫燃烧炉温度： 1250～1500℃ 一级转化器进口/出口温度： 240～260℃/310～320℃ 二级转化器进口/出口温度： ～210℃/～225℃ 制硫余热锅炉出口温度/蒸汽压力： 300～350℃/4.5MPa(g) 一、二、三级硫冷凝器过程气出口温度： ～165℃ 一、二级硫冷凝器产汽压力： 0.5MPa(g) 三级硫冷凝器过程气出口温度： 125～130℃ 三级硫冷凝器蒸汽压力： 0.1MPa(g) 尾气焚烧炉出口尾气温度： 550～650℃ 中压蒸汽过热器出口尾气温度： ～440℃ 尾气中压废热锅炉出口尾气温度： ～300℃ 尾气低压废热锅炉出口尾气温度： 165℃ 尾气焚烧炉出口尾气压力： 5～10 kPa(g) 尾气焚烧炉出口尾气流量： 78350nm3/h
2． 目前国内主要工艺 克劳斯工艺是脱除气体中H2S并副产硫磺的一种最传统的工艺技术, 它包括燃烧室和催化反应器两部分。 在燃烧室内，进料气中硫化氢的三分之一燃烧成二氧化硫，生 成的二氧化硫和剩余的硫化氢进行克劳斯反应生成单质硫磺。离开 燃烧室的混合气体冷却降温，生成的硫磺被冷凝为液体后分离，气 体送催化反应器处理。在催化反应器内，含有二氧化硫和硫化氢的 气体在克劳斯催化剂的作用下，继续发生克劳斯反应生成单质硫磺。 催化反应器可以串联设置以增加硫磺回收率，每个催化反应器的出 口气体经冷却降温，将生成的硫磺冷凝分离，使得下一级催化反应 器内的克劳斯反应得以继续进行。 从最后一级催化反应器来的尾气以及从液硫槽来的放空气中含 有一定的H2S、COS、Sx等硫化物，这些硫化物需要在通过焚烧后 才能放空。
废气（尾气焚烧炉出口） 排量：正常排放量为78350Nm3/h，SO2浓度 ≤12600mg/Nm3； 排放方式：至大气； 去向：氨法脱硫；出口烟气温度165℃。 1.4 废渣 排量：单套正常排放量126立方米/次(3～5年排放一次) 排放方式：间断 去向：催化剂供应商回收或至渣场无害化填埋。 组成：Al2O3、TiO2 回收方法：催化剂供应商回收或至渣场无害化填埋
置。其中，四川天然气田有多套装置，中国石化、 中石油炼油厂和有关石化企业的酸性气硫回收装置 有几十套，此外在建和拟建装置还有几十套。我国 硫回收装置酸性气供应情况，除天然气田装置气源 单纯，相对比较稳定外，炼油厂装置因受上游催化 裂化、加氢、焦化、液态烃脱硫和脱硫污水汽提等 多路供气装置和进厂原油加工处理量及含硫量波动 的影响，酸性气供量或H2S浓度变化幅度很大，烃 类夹带超标现象也时有发生。因此为了保证装置连 续生产和成品硫磺质量，我国绝大多数装置均采用 操作弹性大、用酸性气燃烧炉出口高温过程气分别 调节一、二级转化器入口温度的外掺台法和直流式 工艺。
大唐国际克旗煤制气
硫磺回收
净化分厂
我国硫回收技术现状
1．概况
我国克劳斯法回收硫生产起步于六十年代中期，第一套工 业克劳置于1964年在四川天然气田建成投产 ，I971年在 山东胜利炼油石化）又成功地实现了以炼油厂酸性气为原 料的回收硫生产。从此揭开了我国硫回收技术发展的序幕。 经过近50多年时间不断地努力，我国的硫回收技术在科研、 设计和生产单位通力合作下，以提高硫回收率、减少环境 污染为目标，在完善工艺、改进设备方面巳取得显著进 步．迄今为止，国内已建成200多套回收硫生产装
三级冷凝冷却器（61-W05）出口的制硫尾气经过尾气分液罐，液 硫通过硫封罐（61-B02E）后进入液硫池（61-B06）回收。煤气 水分离膨胀气和酚回收酸性气经过酸性气分液罐（61-B01）混合 的混合酸性气和尾气分液罐的尾气进入尾气焚烧炉（61-F02）。 尾气焚烧炉（61-F02）通过燃烧燃料气和由鼓风机（61-V02）来 的空气，炉膛温度达到600℃左右，在高温下，尾气中的非二氧化 硫硫化物全部氧化为SO2；氧含量控制在2～3%(v)的高温烟气先 后经过中压蒸汽过热器（61-W07）、尾气炉中压废热锅炉（61W08）、尾气炉低压废热锅炉（61-W09），烟气温度下降至 165℃左右至氨法脱硫尾气处理单元。尾气炉中压废热锅炉产生的 4.5MPa(g)中压饱和蒸汽与制硫余热锅炉产生的4.5MPa(g)中压 饱和蒸汽合并进入中压蒸汽过热器（61-W07），过热后的 4.43MPa(g)，435℃中压过热蒸汽全部输出并入中压蒸汽管网。 尾气炉低压废热锅炉产生的0.5MPa(g)，158℃低压饱和蒸汽与一、 二级冷凝冷却器（61-W02、03）产生的0.5MPa(g)，158℃低 压饱和蒸汽合并，少部分供装置保温伴热自用，其余输出并网。
二级冷凝冷却器出口的低温过程气进入过程气换热器 （61-W04）壳程与一级转化器（61-C01）后的 315℃高温气流换热后，温度达到210℃左右进入二级 转化器（61-C02），在制硫催化剂的作用下，H2S与 SO2继续进行Claus生成元素硫；过程气温度升高至 220℃左右进入三级冷凝冷却器（61-W05），生产 0.1MPa(g)低压饱和蒸汽，过程气温度降至125～ 130℃。在二级转化器（61-C02）中Claus反应生成的 元素硫被冷凝为液体硫磺。液硫通过硫封罐（61B02D）后进入液硫池（61-B06）回收。三级冷凝冷 却器（61-W05）产生的0.1MPa(g)低压饱和蒸汽经过 乏汽空冷器冷凝为液态水返回三级冷凝冷却器（61W05）壳程循环使用。
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15尾气焚烧炉 16乏汽空冷器 17液硫脱气泵 18液硫提升泵 19成型循环水泵 20制硫鼓风机 21尾气鼓风机 22制硫反应炉火嘴 23尾气焚烧炉火嘴 24高温掺合阀 25液硫成型机 26半自动包装码垛机 27内燃机叉车
本装置生产和处理能力（一期）
一级硫冷凝器出口的低温过程气与反应炉后的 6.5%高温气流混合后，温度达到250℃左右进入 一级转化器（61-C01），在催化剂的作用下， H2S与SO2进行Claus反应生成元素硫（ H2S + SO2 →S + H2O ），COS和CS2进行水解反应生 成H2S；过程气温度升高至315℃左右先进入过 程气换热器（61-W04）与二级冷凝冷却器 （61-W03）出口的低温气流换热后再进入二级 冷凝冷却器（61-W04），生产0.5MPa(g)低压 饱和蒸汽，过程气温度降至165℃左右。在一级 转化器中Claus反应生成的元素硫被冷凝为液体 硫磺。液硫通过硫封罐（61-B02B/C）后进入液 硫池（61-B06）回收
本装置主要设备
1一级转化器 2二级转化器 3硫封罐 4尾气分液罐 5排污膨胀器 6制硫余热锅炉 7一级硫冷凝器 8过程气换热器 9二级硫冷凝器 10三级硫冷凝器 11中压蒸汽过热器 12尾气中压废热锅炉 13尾气低压余热锅炉 14制硫反应炉
冷凝冷却器产出的液态硫磺进入液硫脱气池，循环脱气法 是往液硫脱气池中注入少量喹啉做催化剂，促使以多硫化 物形式存在于液硫中的H2S分解；再通过液硫脱气泵 （61-P02）的循环—喷洒过程使H2S逸入气相,用吹扫 气—N2将H2S赶出，废气用蒸汽喷射器（61-X23）抽出 至尾气焚烧炉焚烧。 脱气后的液硫用液硫提升泵（61-P03）将其送至液硫成 型机（61-X25），成型为半圆颗粒状的固体硫磺；固体 硫磺落入称重码垛机（61-X26）料仓（61-B10），经 称重、包装、缝口、码垛后进入库棚存放，产品外运出厂。