硫回收工艺讲解

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。
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。

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。
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。



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）
●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


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



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





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

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


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。
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

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。
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Βιβλιοθήκη Baidu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