克劳斯法-工艺介绍剖析.docx

PAGE PAGE 2 克劳斯法回收硫磺 CPEE 天津分公司 2012.1.20 克劳斯法硫回收工艺 一、工艺方法及原理 1、常用硫回收工艺 液相直接氧化工艺 有代表性的液相直接氧化工艺有：ADA 法和改良 ADA 法脱硫、拷胶法脱硫、氨水液相催化法脱等。 液相直接氧化工艺适用于硫的“粗脱”，如果要求高的硫回收率和达到排放标准的尾气，宜采用固定床催化氧化工艺或生物法硫回收工 艺。 固定床催化氧化工艺 硫回收率较高的 Claus 工艺是固定床催化氧化硫回收工艺的代表。Claus 硫回收装置一般都配有相应的尾气处理单元，这些先进的尾气处理单元或与硫回收装置组合为一个整体装置，或单独成为一个后续装置。Claus 硫回收工艺及尾气处理方式种类繁多，但基本是在Claus 硫回收技术基础上发展起来的，主要有：SCOT工艺、SuperClaus 工艺、Clinsulf 工艺、Sulfreen 工艺、MCRC 工艺等。 克劳斯硫回收工艺特点 常规 Claus 工艺是目前炼厂气、天然气加工副产酸性气体及其它含 H2S 气体回收硫的主要方法。其特点是：流程简单、设备少、占地少、投资省、回收硫磺纯度高。但是由于受化学平衡的限制，两级催化转化的常规Claus 工艺硫回收率为 90-95%，三级转化也只能达到95-98%，随着人们环保意识的日益增强和环保标准的提高，常规 Claus 工艺的尾气中硫化物的排放量已不能满足现行环保标准的要求，降低硫化物排放量和提高硫回收率已迫在眉睫。 一般克劳斯尾气吸收要经过尾气焚烧炉，通过吸收塔，在吸收塔内用石灰乳溶液或稀氨水吸收，生成亚硫酸氢钙或亚硫酸氢铵，通过向溶液中通空气，转化为石膏或硫酸铵，达到无害处理，我公司硫回收尾气送至锅炉燃烧并脱硫后排放。 3、克劳斯法制硫基本原理 克劳斯硫回收装置用来处理低温甲醇洗的酸性气体，使酸性气中的 H2S 转变为单质硫。首先在燃烧炉内三分之一的 H2S 与氧燃烧，生产 SO2,然后剩余的H2S 与生成的 SO2 在催化剂的作用下，进行克劳斯反应生成硫磺。 其主要反应式为： H2S+ 3/2O2= SO2+H2O+519.2kJ 2H2S+ SO2=3S+2 H2O +93kJ 由于酸气中除 H2S 外，通常含有 CO2、H2O、烃类等化学反应十分复杂， 伴有多种副反应发生。 克劳斯法的工艺流程有三种： 部分燃烧法（2）分流法（3）燃硫法 原料气中 H2S 含量，% 原料气中 H2S 含量 50%以上，  部分燃烧法 工艺方法 原料气中 H2S 含量 40~50% 原料气中 H2S 含量 25~40% 原料气中 H2S 含量 15~25% 原料气中 H2S 含量 15%以下， 分流法 带预热部分燃烧法分流法 带预热分流法 直接氧化法及其他处理贫酸气方法 本装置采用分流法：将三分之一的酸性气体通入燃烧炉，加入空气使其燃烧生成 SO2，而其余三分之二酸性气走旁路，绕过燃烧室，与燃烧后的气体汇合进入催化剂床层反应，这种可处理 H2S 含量为 35%左右的酸性气体，并采用三段转化，三级冷凝工艺流程，该法回收硫的纯度较高（99.8%）。 三、原材料及产品主要技术规格： 序号名称规格 序号 名称 规格 1 H2S 35.0% CO2 61.54% 酸性气 COS 3.25%，甲醇 0.21% 2 煤层气 C194.517% C2 0.01% CO2 0.301% N2 3.812% O2 1.356% 0.05MP(G) 28~30℃ 0.028MP(a) 28℃ 克劳斯催化剂主要成分为氧化钛，此催化剂不需要还原，升温后即可使用。型号为 LYTS-01TiO2 LYTS-811，是白色氧化铝催化剂，堆密度~0.7g/cm3,一次 装填量 30m3。物理性质：外形尺寸直径 4~6mm,比表面≥300m2/g,孔容≥0.40ml/g, 堆密度≥0.65kg/l,抗压碎强度＞140N/粒，磨耗率＜0.3%，催化剂寿命在 3 年左右。 序名称规格单位 序 名称规格 单位 消耗 消耗量 备 号 定额 小时 年 注 1 酸性气总硫 35.0% 0.05MP（g） 燃料气 C1，H2 等 Nm3/hr 1916 3871 3.1x107 2 Nm3/hr 间 200（max） 断 3、 产品技术规格 单 单 消耗 产 量 序号 名称及规格 备 注 位 定额 小时 年 低压蒸汽 1 吨 1.31 2.64 21120 连续 158℃ 0.6MPa（a） 2 硫磺 S 99.8% 吨 2.02 16160 连续 序消耗消 耗 量 序 消耗 消 耗 量 备 注 名称及规格 单位 号 定额 小时 年 循环冷却水 1 (△t=8-10℃) 0.5MPa m3 9.9 20 160000 低压锅炉给水