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克劳斯法硫磺回收工艺技术现状及发展趋势

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  摘 要:作为硫磺回收最主要的工艺之一,克劳斯法回收工艺与其他回收工艺相较具有明显的优势,因此本文主要通过对此工艺的原理以及特点等方面进行阐述,并对此工艺的发展前景进行了展望。
  关键词:克劳斯法;硫磺回收;工艺技术;现状;发展趋势
  1引言
  如今,随着全球经济的发展以及各方面的发展需求,社会对含硫磺的天然气以及原油的需求日益增加,而克劳斯法硫磺回收工艺则可以高效的满足对硫回收工艺的要求,因此,此方法逐渐被广泛的应用在炼油厂中。
  2 目前克劳斯法制硫现状
  就目前我国所掌握的克劳斯法在具体的应用過程中仍存在许多的问题,例如传统的克拉司法通过燃烧硫化氢气体而生产二氧化硫的方式并不能确保此反应可以完全发生,进而导致许多硫化氢的浪费等问题,而且克劳斯法工艺极易受化学反应条件或者热力条件的影响,从而导致硫化氢与硫的转化率收到影响。
  传统的克劳斯法硫磺回收工艺所需费用较低,操作简单而且硫磺回收的纯度较高,所以被广泛的应用在天然气加工副产酸性气体以及炼厂气等中。但是由于受化学因素以及热力反应的限制,导致传统克劳斯法硫磺回收的两极催化转化率仅为90-95%,而三级转换率也仅仅为95-98%之间,显然还不能完全满足人们的需求,尤其是近年来人们对环保要求的提高之后,如何有效的确保此工艺尾气中的硫化物达标排放就显得尤为重要了。
  无论怎样,克劳斯法硫磺回收工艺不管是在技术操作方面,还是硫磺回收纯度以及费用等方面都具有明显的优势,此方法可使硫回收纯度高达99%,所以此技术可以很好的作为一种硫资源开发方式或者一种化工原料生产方式。而且,随着技术的不断更新发展,由传统克劳斯法发展的超优克劳斯法硫磺回收工艺更有效的满足了环保、投资费以及回收率等方面的要求。总之,此技术现已经得到了全世界的认可,并在德国、美国、荷兰等国家广泛应用,我国在近几年来也逐渐加大了对此技术装配的投入以及生产。
  3 克劳斯法硫回收工艺原理
  作为一种较为成熟的、多单元处理技术,传统的克劳斯法硫磺回收工艺在发明之初就已经成为了硫回收工艺中的标准流程,也就截止目前应用最为广泛的工艺之一。此工艺的原理就主要是通过气体中硫化氢的百分比的高低,分别采用直流、分流以及直接氧化克劳斯法进行回收操作,即通过硫化氢气体在克劳斯炉内的燃烧将部分硫化氢氧化为二氧化硫,之后再通过二氧化硫与未反应的硫化氢发生化学反应来生产硫磺的工艺。
  为了更好的满足人们的需求以及确保硫磺的纯度,在传统的克劳斯法的基础上进行了创新发展即超优克劳斯法。此技术通过对传统的克劳斯法进行了改进,有效的改善了硫磺回收纯度以及热力学平衡等方面的问题,例如深冷器技术、新型催化技术的应用等。较传统的克劳斯法回收工艺而言,其中改进最为明显的一个步骤就是在最后一级的转化阶段,其通过应用新型的性氧化剂并增加一个超级克劳斯反应器来有效的提高氧化效果,另外,在反应器床层中还装填了一层加氢还原催化剂,从而形成一个超优克劳斯反应器,也就是在二氧化硫还原成硫和硫化氢后再选择氧化剂,从而有效的提升硫化效率,此技术的应用可以确保硫磺回收率在99.4%及以上。
  4 发展前景
  就目前的发展而言,传统的克劳斯法回收工艺由于受各方面因素的限制,导致其对于高浓度的酸性气体在实际操作中的硫回收率近为94-97%。而且传统的克劳斯法回收工艺较为单一,也就是说仅在克劳斯装置的上游设置气体吸收段,进而导致气体的浓度无法提高,而且其装置下游所设置的尾气处理装置也不能确保二氧化硫的排放浓度满足国际标准,所以对于传统克劳斯法而言需要新建装置从而满足二氧化硫排放浓度必须小于0.0336%的排放指标。
  超优克劳斯法较传统的克劳斯法而言,其通过才有选择性氧化反应以及富氧燃烧技术,所以可以有效的确保过程气的完全反应,而且通过深冷器的应用进而确保硫磺可以冷却到固定温度即114.5摄氏度,从而提高硫蒸汽的转化率,有效的降低二氧化硫的排放量,满足环保的要求。
  超优劳克斯法应用在以煤作为原料来合成氨以及甲醇酸性气等处理工艺中,将有效的提高工艺效率。虽然超优克劳斯法与带有SCOT工艺的克劳斯法装置而言没有专门的尾气处理装置,但是此工艺依然可以确保硫回收纯度高达99%及以上,而且相关费用也低。所以此法,对于传统的克劳斯法回收工艺而言,不仅纯度高,费用低而且还可以有效的满足环保需求,所以此方法具有很广的发展前景。
  5 结语
  综上所述,随着我国对于硫的需求日益增加,硫磺的回收以及尾气的处理显然已经成为我国发展的需要。虽然现在我国大部分的炼油厂都采用了克劳斯法回收装置有效的提升了硫的回收纯度,而且还采取了一些尾气处理措施,但即使如此,仍存在尾气二氧化硫的排放不满足国家的标准情况,而且,规模较小的一些硫磺回收装置也存在较大的局限性,因此,创新和发展克劳斯法就显得尤为重要了。
  参考文献:
  [1]兰空翔,王永胜.克劳斯法硫磺回收工艺技术的应用和进展[J].中国石油和化工标准与质量,2013(03):31.
  [2]王明丽.克劳斯法硫磺回收工艺技术现状及前景展望[J].化工中间体,2010(04):11-17.
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