淺談硫回收工藝在煤化工裝置中應用

靳方余(兗州煤業榆林能化有限公司,陜西榆林719000)

淺談硫回收工藝在煤化工裝置中應用

靳方余(兗州煤業榆林能化有限公司,陜西榆林719000)

煤化工行業的發展在給人們生活提供極大便利的同時，也造成了嚴重的環境污染。其中，硫元素在其中具有重要影響。因此，本文重點就硫回收工藝在煤化工裝置中應用進行重點論述。

硫回收工藝；煤化工裝置；應用

隨著我國經濟的發展和社會的進步，對于能源的需求越來越大。而我國在對能源的應用中，主要是運用大量的煤炭資源、一定數量的石油。在這樣的能源應用格局下，其中，大量的中小煤化工企業沒有對硫元素進行有效性吸收和處理，不具有良好的安全環保要求。因此，本文針對硫回收工藝在煤化工裝置中應用進行研究，希望為煤化工企業進行硫回收提供有效性借鑒。

1 克勞斯工藝

克勞斯工藝是當前一種較為成熟的脫硫工藝，在眾多的煤化工企業中廣泛性應用。具體來講，第一，常規性的克勞斯工藝主要是對煤炭燃燒中空氣和硫化氫的比例進行合理化控制，最終保證硫化氫和二氧化硫的比例為2:1。克勞斯工藝反應的化學方程式為：H2+So2_3/nSn+2h2O。這種方式從理論上來講，具有非常高的硫回收效率。但是，這種傳統類型的克勞斯工藝具有較大局限性，即操作中無法對克勞斯工藝反應熱力學平衡進行限制，充分保障酸性比例值。

第二，超級克勞斯工藝。超級克勞斯工藝是對傳統應用的克勞斯工藝進行優化升級。其主要應用的氧化反應方程式為：H2S+0.5O2生成為S+H2O-H2S+SO2和S+O2—SO2。在此過程中，主要有2個催化反應段和1個高溫反應段，充分發揮出冷凝器作用，在處理流程中將每一個階段的硫帶走。這種技術方式與傳統方式相比具有以下的特點。首先，在三級轉換器中添加了超級克勞斯催化劑，具有良好的動力控制特征。其次，沒有對H2S和SO2進行嚴格限制，保障了應用工藝的穩定性和安全性，可以對硫進行良好回收。最后，這種方式應用的裝置具有良好的穩定性、操作簡單、投資低、無三廢，完全符合國家有關方面的規定，已經有130多萬臺裝置在全世界眾多煤化工企業中進行了運用。

第三，超優克勞斯工藝。這種工藝主要是對現有的超級克勞斯工藝升級，提升應用的質量和水平，保障應用的安全性，未來具有巨大的應用價值。比如：超優克勞斯工藝具有3個反應器。在前2個反應器中添加常規類型的克勞斯催化劑、在第3個反應器中添加選擇性的氧化催化劑。在主要應用床層中添加必要的選擇性氫還原催化劑。這種技術方式，通過對主要設備部件、添加原料進行科學配置，在不增加投資的情況下，可以將硫回收率提高到99.5%到99.7%。從應用情況來講，目前全球已經有10多套超優克勞斯工藝裝置投入了應用[1]。（其主要應用流程從圖一中體現）

2 Clinsulf-do工藝

Clinsulf-do工藝主要是通過對內冷式轉換器和常規克勞斯催化劑進行有效性應用，進行硫回收。這種方式在具體應用中，在H2S處于低溫下進行反應器中催化劑的運用，直接進行硫處理。通過在入口處設置必要的絕熱床、將冷卻管放置在催化劑床層的下方。通過這樣的配置方式，加強了反應器中加熱反應力度，可以將更多的硫化氫轉化為硫元素。Clinsulf-do工藝具有回收率高、操作工藝便捷等方面的特征，目前已經在我國的長慶氣田等煤化企業中進行了應用，并且發揮出了重要價值[2]。

圖一：克勞斯工藝應用流程圖

3 斯科特工藝

斯科特工藝主要是有效性的應用克勞斯裝置，對于一種鈷-鉬類型的催化劑進行應用，通過在克勞斯裝置尾氣中的有機硫化物、二氧化硫中加入氫元素催化成硫化氫，然后對脫硫溶液進行有效性運用，回放到克勞斯裝置內，進行資源的循環利用。斯科特工藝在具體的應用中具有回收后尾氣含硫量少、可以向空氣中進行直接性排放的特點，具有較高的應用水平，總硫回收率可以達到99.8%。但是，這種方式也存在明確的缺點，即投資比例大、流程較為復雜、對于周邊環境的要求較高，只能在大中型煤化企業中應用[3]。

4 生物脫硫工藝

生物脫硫工藝起源于上個世紀80年代。其主要的操作流程為：將脫硫后的氣體引入到分離器中，將氣體中含有的液體進行有效性分離，對吸收塔中的弱堿性溶液進行吸收，最終形成為硫化氫物質，使得脫硫后的其它部分進入到脫碳系統中進行有效反應，最終向空氣中排出。這種技術工藝的優勢在于，不需要運用氧化劑和催化劑，不需要對化學廢棄物進行處理，具有污染少、低能耗、硫回收高的特征。但是，這種工藝處理方式也具有明顯的缺點，即投資成本高、操作的流程復雜，需要操作人員具有很高的技術水平，對于應用的周邊環境要求條件苛刻。從未來發展趨勢進行分析，生物脫硫工藝會和濕法脫硫技術進行有效性結合，提升應用的質量和水平，保障脫硫環境的安全，具有良好的效益和價值[4]。

5 結語

本文針對硫回收工藝在煤化工裝置中應用進行研究，有利于煤化企業加強對先進硫回收工藝技術的應用，保障企業尾氣排放達到國家有關標準，降低對環境污染程度，為企業的可持續發展打好基礎。

[1]宋翔.硫回收工藝在煤化工裝置中應用[J].化學工程與裝備,2015,12:87-89.

[2]霍學剛.硫回收工藝以及生產標準在煤化工裝置中的應用[J].中國石油和化工標準與質量,2016,10:6+12.