硫回收及尾气处理问题

硫回收及尾气处理问题

摘要：本文主要介绍了硫回收及尾气处理的基本原理、工艺方法及SCOT 尾气处理技术的优势和发展前景。SCOT尾气处理技术室当今世界上装置使用率最多，发展前景最好的尾气净化工艺。与之相比，我国的硫回收装置规模较小，技术水平较低，硫回收工艺技术的经济性价比还处于落后阶段。根据SCOT技术分析为我国的硫回收及尾气处理工艺技术的选择提供依据。

关键词：硫回收SCOT尾气处理发展前景

随着地球环境的恶化，近年来，世界各国在工业发展的同时都非常注重环境保护。工业中含硫工艺技术对环境污染尤其重大，因此硫回收技术的开发及应用就显得举足轻重，其尾气处理技术也由单一的科学技术转化成兼顾环保效益和经济效益的重要工艺技术。目前，世界各国在硫回收及尾气处理工艺上大多选择以SCOT（斯科特）为代表的还原吸收工艺。虽然SCOT工艺的投资和耗能指标较高，但是其对硫回收装置的适应性强，净化的程度高，硫回收的效率接近90%，因此，被许多国家视之为环境效益、经济效益、规模效益及实际使用效果最佳结合的硫回收工艺结束之一。随着我国的国民经济迅速发展，市场对于化肥及成品油等含硫商品的需求量将越来越大，全面推广硫回收工艺对于改善我国的大气环境有着十分重要的意义。

一、克劳斯技术的基本原理，工艺流程及技术优势

传统的克劳斯发是一种比较成熟的多单元处理技术，是目前最为通用而广泛的硫回收技术之一。其工艺的基本原理是，将尾气中的酸性气体H2S转化成硫元素，是酸性气在燃烧炉内的高温热反应和在反应器内的低温催化反应中共同完成的。

超优克劳斯是克劳斯延伸型工艺，是在传统克劳斯回收技术的基础上，结合新技术突破传统观念对克劳斯回收技术的改进。这项技术的核心工艺是将通过反应器内的催化加氢反应还原成，然后再将纯净的尾气经克劳斯反应器选择性催化氧化还原成元素硫。

用上述克劳斯技术的过程，在尾气不做处理的前提下，其硫的总转化率高达99.5%以上，使硫回收的效率达到环保排放要求，起到硫磺回收和尾气处理之双重作用。超优克劳斯装置的适应性极强，适用的酸性气体浓度极其的广泛，装置运行过程中气体是连续催化，且催化剂仅对进行氧化，所以即使在超过化学计量的氧气的存在下，也会将气体含量降到最低。最重要的是，超优克劳斯技术状体的投资费用较低，由于没有复杂的加氢及醇胺吸收系统,使超优克劳斯技术仅相当于传统克劳斯技术及尾气处理两项投资，大大缩小投资成本，且其操作过程简单有效，又使其人工操作成本降低，极大的缩减了企业的运营成本，在符合国际环境排放标准的同时有效的提高的企业的竞争力。

二、SCOT技术的基本原理工艺流程及技术优势

SCOT工艺的基本原理是采用一种钴—钼的催化剂，将传统的克劳斯工艺中的硫尾气及所有硫化物，经过氢化转化成并用醇氨脱硫溶液吸收方法将其提纯，返还克劳斯装置中进行二次转化处理，经二次转化处理后的尾气含硫残量甚低，可以直接焚烧后排入大气。SCOT工艺被证实是现今减少硫化物排放最有效的方法之一，是目前世界各国装置建立最多，净化程度最高的尾气处理技术。但常规SCOT尾气处理装置在进行气体还原时需在的高温下进行，在目前的前提下，

炼油厂和天然气处理长还不具备这样的蒸汽条件将气体加热到这样的高度，因此也造成SCOT工艺的操作和运行成本增加。

20世纪80年代，美国、欧洲、日本等国都制定了严格的环境保护条例，对于排放和集中污染源的克劳斯回收生产装置采取了强制性的法律法规，以确保降低环境污染。因此，荷兰Shell公司开发出了将克劳斯尾气氢化，然后再用醇氨溶液进行脱硫，再将提纯的重新返还至克劳斯装置中的Claus-SCOT组合。这样的组合由于其本身技术成熟，操作简单方便，各种进料和尾气流量范围下都使用于这套技术，使这项工艺成为目前世界上装置建设数量最多，发展速度最快的尾气净化工艺技术。

三、我国硫回收工艺的现状和存在的问题

我国用克劳斯装置进行硫回收的生产起步于60年代，经过40多年的不断努力，以及各个科研生产部门的通力合作，在提高硫回收率、减少环境污染的前提下，我国硫回收的工艺的完善、设备的改进等方面取得了长足的进步。时至今日，我国已建成投产了30多套硫回收的生产装置，虽然发展势头还会持续，但大多数硫回收装置还属于年产2000~5000t的小型装置。

现阶段，我国的硫回收装置的天然气装置起源纯净，相对较为稳定，但炼油厂装置因受产业链上游催化裂化、加氢、原厂油加工及处理，醇氨脱硫等因素影响，酸性气体及浓度的变化较大，烃类夹带超标现象略见不鲜。

我国开始发展克劳斯尾气处理技术还要追溯到70年代初，到80年代中下旬才成功开发出多种尾气处理技术。80年代以来，我国通过开展对外技术交流等活动，充分吸收、消化整合国外的先进技术和成功经验，我国的硫回收技术在装置的工艺设计、单个部分装置的强化改造、催化剂的开发使用以及节能、环保方面都取得了较大的进步。但就目前整体工艺水平来说，我国与发达国家相比仍有一定的差距。

四、在硫回收工艺技术水平落后的前提下，我国应采取哪些对策

首先要高度的认识到硫回收装置的重要性，把它上升到和发展经济生产一样的高度层面上来，加强生产管理，提高工艺水平，增强设备开发，强化质量监督管理，使之能够长效久安的可持续性发展下去。

其次应加强重视科技情报，增加对外的技术信息交流活动，切实的把实际生产工作中遇到的问题作为一个堡垒进行攻坚，加强科研、设计、生产等部门之间的协调工作，争取早日开发出硫回收及尾气处理的新工艺、新技术。

在此基础上，根据我国目前的硫回收及尾气处理的现状，建议应把主要发展方向选择在提高硫回收装置的整体效能上来，把研发重心调整到技术创新和设备改造上来，不宜重复引进不先进的克劳斯装置，应对现有装置加以改进，以期尽快提高我国的硫回收生产技术水平。

参考文献

[1]肖秋涛,陈明,刘家洪.超级克劳斯(SuperClaus)工艺的工程实践及初步剖析2005, 23(3): 55-58.

[2]K van Den Brand, Lroos.壳牌公司新的低成本SCOT工艺[A] //壳牌环球溶液国际组织硫磺会议.荷兰, 2002: 110.

[3]陈赓良.克劳斯硫磺回收工艺技术进展[J].石油炼制与化工,2007, 38(9): 32-37.

[4]陈赓良,等. SCOT法尾气处理工艺技术进展[J].石油炼制与化工, 2003, 34(10): 28~32.