周沛浩（中國石油化工股份有限公司茂名分公司,廣東 茂名 525000）

克勞斯法硫磺回收工藝技術現(xiàn)狀及趨勢

周沛浩（中國石油化工股份有限公司茂名分公司,廣東 茂名 525000）

隨著我國煉油廠數(shù)量的增多，采用克勞斯法可以在一定程度上完善硫磺的回收工藝，本文主要分析了克勞斯法在硫磺回收工藝中的運用，分析裝置的擴容和改造趨勢，完善裝置對硫的回收率。

硫回收；脫硫；煉油廠

隨著全球含硫原油和天然氣資源的廣泛的開發(fā)，運用克勞斯法從酸性氣體中將硫元素回收的工藝已經(jīng)得到了廣泛的使用，近年來我國也新建立了很多克勞斯裝置，克勞斯裝置在我國近80%的煉油廠中都在充分使用。

1 目前克勞斯工藝制硫現(xiàn)狀

現(xiàn)在，我國在使用克勞斯法中還是存在一定的局限性的，傳統(tǒng)克勞斯法將含有的硫化氫的氣體通過燃燒的方法生產(chǎn)二氧化硫，但這種反應有可能不徹底，這就導致了很多不能發(fā)生反應的硫化氫的浪費?？藙谒狗ǖ膽檬艿綗崃l件和化學反應條件的限制，而且裝置硫的轉化率還與硫化氫和二氧化碳的比例有很大的關系。

2 氧基硫磺回收工藝

在氧基硫磺回收的過程中，應該完善裝置的處理能力，通過氧氣或者富氧氣來代替空氣，使裝置的處理能力得到很大的完善，在德國的公司中，研究COPE工藝，這類工藝已經(jīng)廣泛使用了近20年，在今年來受到了廣泛的關注，將氧基工藝在克勞斯裝置中使用，可以使原有裝置的壓力下降，而且其他的條件都不會發(fā)生改變，裝置可以處理更多的硫。而且新建的裝置中，在給定的處理量的前提下，裝置的占地面積減小，而且硫的蒸汽也會減少，防止硫的大量的浪費。裝置可以在富氧的條件下操作，空氣中的含氧量大為提升，裝置的平衡可以得到很好的控制，不需要大量的操作人員就可以對裝置進行完善，使得硫的轉化率大為提高。

在傳統(tǒng)的克勞斯法中，都是著重考慮到裝置擴容的問題，但是在實際的實踐過程中，運用氧基進行硫的回收，不用在較高的溫度下就能實現(xiàn)高回收率，而且也防止了酸性氣體在置換的過程中出現(xiàn)烷烴等問題。通過對相關理論的分析，濃度不同的富氧都可以運用到硫的置換工作中，在實際的操作中，耐火的材料要求爐子的溫度是不能超過1550℃的，克勞斯裝置在對硫的處理中，應該嚴格的控制好氧氣的濃度，防止氧氣濃度的升高。

3 選擇性催化氧化法制硫

當原料酸性氣體中如果硫化氫的含量過低，克勞斯工藝會受到熱力學平衡的影響，其反應溫度也受到很大的限制，轉化率也會降低，但是硫化氫的選擇性催化氧化反應并不是平衡的反映，只要有合適的催化劑，就可以使轉化率大為提升。按照這個思路，在美國公司率先研究了催化氧化法制硫，這類方法的關鍵在于氧化劑的選擇。催化氧化法主要是分成還原式和循環(huán)式，這兩種不同的類型方法也不同，還原式的方法主要用于尾氣的處理的，循環(huán)式的方法主要用于硫磺的回收。這類方法不用借助燃燒爐，而且原料中的酸性氣體中的烴類物質含量比較少。硫化氫的含量比較低的情況下，原料在反應后可以直接進入到轉化器中，床層的溫度應該控制在370℃左右，硫的回收率可以達到80%以上。在采用上述的方法進行處理后，硫化氫為酸性氣體，在一級轉化器中，反應溫度會受到限制，導致硫化氫中的酸性氣體的含量不能過高。我國的煉油廠也采用過此類方法，但是當時裝置內(nèi)的硫化氫氣體的酸性太強，而且氣體非常不穩(wěn)定，效果不好，而且煉油廠也加工了大量的含硫的原料，在回收中，導致裝置的規(guī)模過大，在采用還原法進行尾氣的處理中，效果并不是特別的理想。

4 液相氧化還原法脫硫

這種方法采用的是金屬離子與硫化氫發(fā)生氧化還原反應進行的，直接將硫元素置換出來，這種方法的主要特征在于原料在脫硫處理中，會生成硫元素，導致脫硫、硫磺回收和尾氣處理結合。自循環(huán)式的方法在氧化還原脫硫中應用中比較廣泛，借助了三價鐵離子將硫酸素置換出來，而且這種方法的硫磺回收量不能大于5噸，可以防止在硫酸素回收中大量酸性氣體的產(chǎn)生，在煉油廠中得到了較為廣泛的應用，在一定程度上可以代替克勞斯法的運用，這種工藝將吸收與再生結合在一起。自循環(huán)式反應器的結構圖如圖1所示。

圖1 自循環(huán)式反應器結構

在這種結構中，硫化氫的氧化還原反應是在吸收器中進行的，將硫化物與空氣中的其他的物質隔離，防止了各類副產(chǎn)物的形成，在脫硫的過程中，硫化氫的酸性氣體與氣相分配系統(tǒng)有機的結合起來，提高了脫硫的效果。

5 結語

如今，我國的含硫原油煉制的程度大幅的上升，硫磺的回收和尾氣的處理已經(jīng)成為重點，現(xiàn)在煉油廠也已經(jīng)廣泛使用了克勞斯裝置，通過還原和吸收的方法對尾氣進行處理，硫的回收率也是比較高的，幾乎99%的硫都能被回收。但是二氧化硫的排放總量超過了國家的標準，而且規(guī)模較小的硫磺回收裝置還是存在一定局限性的，克勞斯法的應用突破了傳統(tǒng)脫硫的局限性，取得了較好的效果。

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