硫磺回收工藝的技術發展

摘 要：隨著人們各項生產的發展，環境污染也更加的嚴重，所以我們國家出臺了相關的標準加以制約，這也說明我國在環境污染上的監控和管理越來越嚴格，因此各生產廠家都開始著手安裝硫磺回收裝置。本文就目前我國的硫磺回收裝置的現狀進行了介紹，并且對硫磺回收工藝技術進行了剖析，以此希望能夠為需要安裝或改建硫磺回收裝置的人提供一點參考意見。

關鍵詞：硫磺回收 工藝技術 進展

中圖分類號：TE624文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0134-01

二氧化硫對環境的污染比較嚴重，因此我國關于行業內硫磺的回收和排放量進行了管理和控制，一些條例條款也使得現在相關產業紛紛開始裝設硫磺回收裝置。就目前的狀況來看，硫磺回收量越來越大，回收裝置也越來越多，從2000年初的60幾套發展到了150多套，而且還在不斷增長，這些裝置被廣泛使用與原油加工、天然氣、煤炭化工這幾個領域，這項硫磺回收裝置都是大型、自動化得裝置。

1 硫磺回收工藝技術現狀

在我們國家，目前已經基本擁有世界上各種先進的尾氣處理技術，在工藝流程、催化劑研制、分析控制等方面有了很大的進步和發展，為環境保護發揮了重要作用。

我國的硫磺回收裝置從2002年以后就都安裝了尾氣處理單元，我國現在使用的處理工藝主要是SSR和還原-吸收工藝，其他工藝都是為了滿足我國的環境保護需要而進行的引進工藝。比較早期引進的像是Sulfreen、Super Claus、MCRC及Clauspol等工藝裝置，因為其硫磺回收率以及裝置尾氣問題都不能滿足我國現在的需要，因此這些工藝都不能達標，需要進行工藝改進才能使用。

2 硫磺回收工藝技術

2.1 克勞斯法硫磺回收工藝技術

2.1.1 氧基硫磺回收工藝

以增強氧含量或者是提高空氣富氧率來強化裝置的處理能力的工藝我們叫做氧基硫磺回收技術，這項技術主要應用于新型克勞斯工藝。

對克勞斯裝置技術進行改造使用氧基工藝的主要好處有如下幾點：（1）能夠提升裝置的處理量，幅度還非常大，并且不需要依靠改變裝置的總壓力降來實現（2）就相同的處理量來說，采用這種工藝的裝置比沒有使用的裝置，其設備大小的需求要小一半左右，也就是說降低了生產投入，還會減少硫蒸氣和硫霧沫夾的損失（3）裝置能夠快速的在空氣和富氧兩者之間切換，裝置的運行非常穩定，不用額外安排操作員（4）提升裝置的轉化率，對于H2S含量較低的貧酸性氣處理非常有優勢。

雖然氧基工藝克勞斯裝置和普通克勞斯裝置的操作沒有太大差別，但應注意：（1）富氧空氣中氧的含量以及原料酸性氣里面H2S含量都是直接影響裝置的處理能力的因素，氧含量高、H2S含量越高，裝置處理能力增幅就越大（2）燃燒爐溫度提高的幅度與原料酸性氣中的H2S含量是相一致的（3）氧基工藝克勞斯裝置的高溫燃燒爐可以把H2S進行裂解，形成元素硫，CO2和H2O也可能通過裂解反應生成O2，所以這種工藝所需要的富氧量和普通工藝相比要有所不同（4）經過改建后的裝置，其燃燒爐溫度獲得很大的提升，因此可以促進熱反應階段的硫回收（5）液硫需要經過冷卻處理之后才能采用泵送，這是因為硫的自然點是232e，閃點207e，為了保證輸送過程的安全需要進行冷卻處理。

2.1.2 亞露點硫磺回收工藝

亞露點硫磺回收工藝注重硫磺回收以及尾氣處理這兩者的融合，所以現在收到廣泛的關注和大力的發展。20世紀70年代，冷床吸附法的出現，讓克勞斯工藝可以在比硫露點低的溫度下發揮作用，讓低溫催化劑吸附液態硫，這也是突破對操作溫度的要求。

2.1.3 選擇性催化氧化法

Selectox工藝由美國UOP和Parsons公司于20世紀70年代聯合開發成功，用于從貧酸氣中回收硫磺或硫磺回收尾氣的凈化，它利用選擇性催化氧化反應來解決從貧酸性氣中回收硫磺的技術難題，其核心技術是選擇性氧化催化劑Se-lectox32、Selectox33等。在Selectox反應器上部裝填一種選擇性氧化催化劑，將原料氣中的H2S選擇氧化為SO2；在反應器下部裝填有Se-lectox或活性Al2O3催化劑，H2S和SO2在催化劑作用下反應生成單質硫。

我國在20世紀80年代就引進過這種裝置，應用于煉油廠中，但是實際使用中發現裝置內酸性氣的硫化氫的濃度不能很穩定，以至于效果沒有想象中那么好，而且煉油廠需要有大量的含硫原油加工處理，所以這種裝置在我國現在已經不使用了。最近幾年，這種裝置經過了改進之后，已經有所提升，在美國Eunice天然氣凈化廠投入使用，效果還不錯，比起過去要穩定許多。

2.2 Shel-l Paques生物脫硫工藝技術

天然氣、合成氣、煉油廠的硫磺回收裝置多采用生物脫硫。這種工藝的機理是，讓H2S氣體與洗滌塔里含硫細菌的堿液進行接觸，讓H2S與堿液發生溶解過程，然后進入生物反應器內。在生物反應器的充氣環境下，硫化物被氧化成元素硫，硫磺以料漿的形式從生物反應器中析出，通過干燥變成硫磺粉末，或經熔融生成商品硫磺。

Shel-l Paques工藝是從沼氣領域開始使用的，經過發展之后又延伸到了天然氣和煉油廠。

2.3 煤制甲醇及合成氨酸性尾氣處理技術

現在，我國的甲醇合成及合成氨都是使用煤來作為材料，裝置的氣體處理都是使用了低溫甲醇洗或NHD技術，其溶劑再生后的酸性氣具有H2S濃度低（體積分數通常25%～30%），氣量小的特點。

甲醇合成和合成氨裝置的酸性尾氣處理，帶有富氧燃燒技術的SUPERCLAUS和EURO-CLAUS工藝是一種極佳的技術選擇。根據H2S濃度，通常在燃燒段采用100%純氧，可以保證過程氣的充分燃燒，為富氧燃料技術。為進一步提高硫回收率，在SUPERCLAUS和EURO-CLAUS工藝中使用一種深冷器技術，這種垂直換熱器用來作為最后一級硫冷凝器，通過并流的環境空氣冷卻，深冷器可以將過程氣冷卻到硫磺的凝固點溫度，從而把硫蒸氣的損失降到最低水平，減少硫損失。

3 結語

現在世界的經濟發展都非常迅猛，工業生產污染問題也受到了廣泛的關注，特別是最近的氣候環境都有了很大的改變，人們對于環保的關注度也更加的高了，因此世界各國都對自己國家的工業生產氣體凈化和環境污染控制有了嚴格的規定。這些工廠和企業為了能夠滿足國家的規定需要，對現有的硫回收技術和裝置進行了改進和提升，因此很多的硫磺回收裝置和技術得到了大力的發展，這對于環境保護來說是一件好事，而且硫磺回收現在已經是煉油廠的不可或缺的組成部分，那么在生產中選用何種裝置和技術，對于企業來說就是一個性價比的問題，要結合成本、效果和環保指標來進行綜合恒定。

參考文獻

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