第一篇硫磺回收裝置工藝局部

第一章根底知識

第一節(jié)硫磺回收根底知識

L1硫磺回收裝置的作用

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速開展，能源需求量明顯加大，原油進(jìn)口數(shù)量逐年增加，

尤其是含硫原油進(jìn)口量大幅.上升。隨著進(jìn)口原油資源重質(zhì)化和硫含量不斷增高，加工深度

和產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高以及對環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，硫磺回收裝置的建設(shè)規(guī)模和設(shè)計(jì)技術(shù)

水平也迅速上升。

硫在加工過程中存在極大的危害，如不及時(shí)將其脫除，將嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，影響裝置的

長周期運(yùn)行。同時(shí)，硫的存在也嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，各國對油品中的硫含量均有R趨嚴(yán)格

的標(biāo)準(zhǔn)。因此，必須對煉油過程中的硫進(jìn)行脫除，并加以回收。

硫磺回收裝置的作用就是對煉油過程中產(chǎn)生的含有硫化氫的酸性氣，采用適當(dāng)?shù)模?/p>

方法回收硫磺，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，到達(dá)化害為利，變廢為寶，降低污染，保護(hù)環(huán)境的目的，

并同時(shí)滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，降低腐蝕，實(shí)現(xiàn)裝置長周期平安生產(chǎn)等諸多方面要求。另外，

由于硫磺產(chǎn)品應(yīng)用日益擴(kuò)大和硬磺市場價(jià)格的快速提升，硫磺回收裝置不僅僅是環(huán)保裝置,

也是產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益的生產(chǎn)裝置。

1.2原油中的硫含量

硫是石油中除碳、氫外的第三個(gè)主要組分。雖然在含量上遠(yuǎn)低于前二者，但是其含量

仍然是很重要的一個(gè)指標(biāo)。常見的原油含硫量多在0.2%?5%之間，也有極個(gè)別含硫量高達(dá)

7機(jī)

原油按硫含量可分為低硫原油（硫含量V0.5%）、含硫原油（0.5%V硫含量V2%）和高硫

原油（硫含量＞2%）。目前世界上低硫原油僅占17%,含硫原油占30.8%,高硫原油比例高

達(dá)58樂并且這種趨勢還將進(jìn)一步擴(kuò)大。

由于我國原油產(chǎn)量的增長速度明顯低于原油加工量的增長速度，國內(nèi)原油的供求關(guān)系越來

越緊張，為了滿足國民經(jīng)濟(jì)開展的需要，原油進(jìn)口量逐年增加，其中95%以上來自沙特阿

拉伯、伊朗、伊拉克、阿聯(lián)酋、科威特等國。除科威特外，這些國家出口的原油均可劃分

為輕質(zhì)、中質(zhì)和重質(zhì)三類。除極少數(shù)外，如阿曼、也門和阿聯(lián)酋局部原油，中東原油都是

高端原油。近年來，我國和委內(nèi)瑞拉在能源合作方面有了很大的進(jìn)展，已經(jīng)落實(shí)將進(jìn)口委

內(nèi)瑞拉超重油幾千萬噸，都屬高硫原油。所以，我們煉油行業(yè)面臨的脫硫制硫任務(wù)將越來

越艱巨。中東原油的含硫量見表1.1。

表1.1中東原油的含硫量

國家沙特阿拉伯伊拉克（巴士拉）伊朗

原油名稱輕中重基爾庫克輕中重輕重

含璇量,%1.792.482.851.791.952.583.51.351.65

國家科威特中立區(qū)阿曼迪拜阿布扎比卡塔爾

原油名稱出口卡夫奇出口費(fèi)佳扎庫姆阿布布科什烏姆謝夫海上

含放量，%2.522.850.792.01.052.01.511.42

中國含硫原油含硫量見表1.2o

表1.2我國局部含硫原油含硫量

油田勝利江漢新疆塔河

原油名稱勝利孤島河口江漢混合輕質(zhì)中質(zhì)重質(zhì)

含硫量，%0.91.91.520.33-0.781.462.47

1.3煉油過程中硫的分布

硫在原油中的存在形態(tài)主要有元素硫、硫醇、硫化氫、脂肪族硫化物、二硫化物、芳

香族化合物、雜環(huán)硫化物。已確定結(jié)構(gòu)的含硫燒:就有200余種。

元素硫和硫化氫在原油及其偏分中多以溶解狀態(tài)存在，含量一般在0.01%?0.1%范圍

硫醇在原油中通常集中在輕飾分中，對輕儲分的性質(zhì)有較大影響。

硫酸是原油中含量較多的一種硫化合物，相對集中在輕錨分和中間錨分內(nèi)。

曝吩類化合物是原油中含量較多的一種硫化物，集中在高沸點(diǎn)儲分和渣油中。渣油中

曝吩硫一般占其含硫量的50%以上。

此外，還存在不少在分子中同時(shí)含有兩種以上雜原子的含硫化合物，如膠質(zhì)、瀝青質(zhì)

等就含有多種雜質(zhì)（S、N等）的高分子硫化合物。

各館分油含有的硫化合物種類非常復(fù)雜，主要石油產(chǎn)品中的硫存在形式如下：

氣體中以H2s形式存在；

液化石油氣中主要以比S、硫醉形式存在；

汽油儲分中主要以硫醇、硫化物和單環(huán)睡吩形式存在；

柴油儲分中主要以硫醇、硫化物、唾吩、苯并睡吩和二苯并睡吩等形式存在：

減壓怖分中主要以唾吩形式存在，除包括柴油僧分中的啤吩種類外，還含有四環(huán)和五環(huán)

的唾吩。

由于各種原油的硫含量和硫組成不同，各廠的加工工藝不同，致使硫在各個(gè)僚分中的分

布也不同。一般的規(guī)律是：鐳分越輕，含硫量越低，懦分越重，含硫量越高，硫化合物的

結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。

各加工裝置硫分布的一般規(guī)律如下。

常減壓裝置：原油經(jīng)過常壓蒸儲后，約90$的硫轉(zhuǎn)移到常壓渣油中，而常壓渣油經(jīng)減后

蒸諳后，約70研勺硫轉(zhuǎn)移到減壓渣油中，20%的硫轉(zhuǎn)移到減壓蠟油中，10%的硫轉(zhuǎn)移到其他

儲分油中。

催化裂化裝置：催化裂化原料中的硫約有45%?55%以硫化氫的形式進(jìn)入氣體產(chǎn)品中；

約35%?45%的硫進(jìn)入液體產(chǎn)品中；約5%?10%的硫進(jìn)入焦炭中。

渣油加氫裂化裝置：原料中的硫幾乎全部以比S的形式進(jìn)入氣相物流中，生成的汽、柴

油溜分硫含量很低。

延遲焦化裝置：原料中的硫約有20%?27%以硫化氫的形式進(jìn)入氣體產(chǎn)品中，而原料硫進(jìn)

入焦炭的硫分率不僅與原料的生焦率、焦化原料的物化性質(zhì)密切相關(guān)，還與焦化反響的操

作條件和循環(huán)比密切相關(guān)。

第二節(jié)硫磺回收裝置的原料和產(chǎn)品性質(zhì)

硫磺回收裝置的原料主要為溶劑再生裝置和酸性水汽提裝置來的酸性氣，主要成分是

硫化氫(HzS)、氨(NHJ、二氧化碳(COJ以及少量的垃和局部的飽和水；產(chǎn)品為硫磺。

2.1硫化氫的性質(zhì)

硫化氫(H￡)是一種無色、有腐蛋氣味的有毒氣體，吸入后會引起頭痛，暈眩等病癥，

吸入大量硫化氫時(shí)會引起嚴(yán)重中毒，甚至死亡，空氣中硫化氫允許最大含量為

硫化氫能溶于水，在20℃時(shí),，一體積水能溶解2.6體積的硫化氫氣體，硫化氫分子量為

34.09,在空氣中自燃點(diǎn)為246C,爆炸極限為4.33?45.5(體積百分比)。

硫化氫是可燃?xì)怏w，對設(shè)備具有氫脆腐蝕性，硫化氫溶于水生成氫硫酸，對設(shè)備也有

腐訕作用。

2.2中間產(chǎn)物SO?的性質(zhì)

S02是一種無色有刺激性臭味的有毒氣體，空氣中含有L4?1.7亳克/升SO2時(shí)，一小

時(shí)可致人死亡，在工廠企業(yè)空氣中SO?允許含量不得超過0.02毫克/升。SO?的分子量為

64.06,密度比空氣略重，其沸點(diǎn)為T0.02C,溶點(diǎn)-75.5C,它也易溶于水，在通常情況

下，一個(gè)體積水能溶解40個(gè)體積SO2,SO?溶于水生成亞硫酸，這是一種中強(qiáng)酸，對設(shè)備腐

蝕性較強(qiáng)。

2.3產(chǎn)品硫磺性質(zhì)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

硫磺是一種淺黃色晶體，不溶于水，易溶于CS?。硫磺屬低毒物質(zhì)，口服10?20克會

引起急性中毒。它的原子量32.06,熔點(diǎn)112?119℃,沸點(diǎn)444.6C,自燃點(diǎn)246?248℃,

爆炸極限35%（體積百分?jǐn)?shù)），密度1.92?2.07kg/dm。液體硫磺在空氣中150c時(shí)遇明火即

可燃燒，液體硫磺在130?160℃時(shí)粘度最小，流動性好，在160?190C時(shí)粘度反而升高，

在190c以上時(shí)粘度又開始變小。

煉廠中硫磺回收裝置所生產(chǎn)的固體硫磺質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB2449-92標(biāo)準(zhǔn)）見表2.1。

液體硫磺除滿足上表要求外，&S含量WlOppm,顏色為亮黃色。

表2.1固體硫磺質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)量指標(biāo)

項(xiàng)目試驗(yàn)方法

優(yōu)等品一等品合格品

硫含量，%>99.999.5)8.0GB/T2451

水分，%W0.100.501.00GB/T2452

灰分,%￡0.030.10).20GB/T2453

酸度,%（以H2804）計(jì)0.0030.005102GB/T2454

有機(jī)物W0.030.30).80GB/T2455

碘(As),%W0.()010.01).05GB/T2456

鐵(Fe),%W0.0030.005-GB/T2457

篩余物

孔徑150W無無3.()GB/T2458

孔徑75W0.51.04.0

2.4排空煙氣

為滿足國家大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB16297-1996］和地方環(huán)境保護(hù)大氣排放標(biāo)準(zhǔn)

《遼寧省污水與廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB21-60-89）的要求，硫磺回收裝置的回收率必須到達(dá)

99.8%以上，排空煙氣中SO?排放濃度必須小于96（hng/NnAN①濃度WZMmg/Nm'

第三節(jié)硫磺回收技術(shù)的國內(nèi)外開展概況

3.1硫磺回收國外現(xiàn)狀與最新進(jìn)展

自從本世紀(jì)三十年代改進(jìn)CLAUS法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來，以硫化氫酸性氣為原料的硫磺回

收生產(chǎn)裝置得以迅速開展，特別是五十年代以來開采和加工含硫原油及天然氣，工業(yè)上普

遍采用了Claus過程回收元素硫。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界上已建成500多套裝置，從硫化氫

中回收硫磺的產(chǎn)量達(dá)2600多萬噸，占世界產(chǎn)品硫總量的45乳經(jīng)過幾十年的開展，Claus

法在催化劑、自控儀表、設(shè)備結(jié)構(gòu)和材質(zhì)等方面取得很大的進(jìn)展，但在工藝路線上并無多

大變化，普遍采用的仍然是直流式或分流式工藝。由于受反響溫度下化學(xué)平衡及可逆反響

的限制，即使在設(shè)備和操作條件良好的情況下，使用活性好的催化劑和三級Claus工藝，

硫磺回收率最高也只能到達(dá)97%,仍有3?4%的硫以SO2的形式排入大氣，這就意味著未回

收下來的硫化物排入大氣將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。硫磺回收尾氣處理工藝技術(shù)就是為

解決這一問題而產(chǎn)生和開展的，至今已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的尾氣凈化工藝已近20種之多。

世界各國工業(yè)化的開展加速了污染源的擴(kuò)大，促使人們越發(fā)注意保護(hù)環(huán)境問題，并公

布了相應(yīng)的法規(guī)。雖然各國執(zhí)行的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不同，但總的趨勢是傾向于更加嚴(yán)格。例如1976

年美國聯(lián)邦政府EPA就公布了聯(lián)邦法規(guī)“AOCFR第六十局部”，要求今后美國煉油廠的克勞

斯裝置的回收率必須＞99.5%,裝置排放氣中的SO2含量必須＜250ppm,使美國的尾氣處理技

術(shù)取得了較大的進(jìn)展。世界各國在不斷開發(fā)具有高活性催化劑的同時(shí).，不斷研究和改進(jìn)硫

磺回收工藝，提高硫回收裝置效能，開展尾氣處理技術(shù)。

近二十年來，國外開展和實(shí)現(xiàn)的硫磺回收尾氣處理技術(shù)已有數(shù)十種，從早期的

Sulfreen,CBA,Beavon,SCOT,Clauspol法等，八十年代以后的MCRC、Superclaus-99、

BSR/Selectox.RAR、Cope.HCR、Super-SCOT、LS-SCOT等工藝技術(shù)，根據(jù)國外公司提供

的有關(guān)資料，在過去十余年開展最快的硫磺回收和尾氣處理工藝主要有：Superclaus、MCRC、

SCOT、RAR、HCR、LS-SCOT及Super-SCOT。

3.2國內(nèi)硫磺回收及尾氣處理的現(xiàn)狀

我國自第一套從天然氣中回收硫磺的裝置1966年投產(chǎn)以來，隨著加工原油硫含量及天

然氣開采量的增加及環(huán)保要求的提高，硫磺回收裝置的數(shù)量及規(guī)模迅速增加，近年來，國

內(nèi)硫同收工藝技術(shù)水平也有很大提高，齊魯石化公司和滬州天然氣研究院相繼研制幾種專

門性能的催化劑，正在逐步形成國產(chǎn)硫磺回收催化劑系列。目前國內(nèi)硫磺問收裝置已超過

77套，其中煉油廠54套，單套規(guī)模最小的為300t/a,最大的為10萬噸/年，絕大局部偏

小，1萬噸/年以下約35套。三十多年來，我國自行設(shè)計(jì)與投產(chǎn)的裝置約有四十多套，工

藝方法除少數(shù)廠因處理低濃度酸性氣采用分流法外，其余都是采用局部燃燒法，轉(zhuǎn)化器級

數(shù)大多采用二級轉(zhuǎn)化，過程氣加熱方式大多采用外旁路摻合，硫磺尾氣大多采用熱燃燒。

僅有26套設(shè)有尾氣處理設(shè)施，能夠滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)的僅有17套。隨裝置規(guī)模擴(kuò)大及環(huán)

保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格等諸多因素影響，尾氣僅經(jīng)熱燃燒已不能滿足要求，因而近年來先后從國

外引進(jìn)幾種尾氣處理技術(shù)。如：SUFUREEN、CLAUSPOL、MCRC、SCOT、SUPERCLAUS＞串級

SCOT.RAR硫磺回收及尾氣處理工藝。截止到2000年底，國內(nèi)煉油及天然氣加工行業(yè)共引

進(jìn)流磺回收裝置13套,含概以下6種工藝路線：

表3.1國內(nèi)煉油及天然氣加工行業(yè)引進(jìn)硫磺回收裝置一覽表

一

裝

序裝置規(guī)?；厥胀懂a(chǎn)

套

號煉廠名稱專利技術(shù)

萬噸/年率%日期

一

1川東天然氣凈化廠SCOT4.099.811980

2上海石油化工股份公司SUFUREEN0.7598.51

3揚(yáng)子石化公司SUFUREEN1.598.51

4川西北天然氣凈化廠MCRC1.599.011990

5鎮(zhèn)海煉化股份公司MCRC3.099.011996

6大連西太平洋石化公司CLAUSPOL-150010.099.511997

7安慶石化總廠SUPERCLAUS2.099.011999

8廣州石化總廠串級SCOT2.099.811999

9鎮(zhèn)海煉化股份公司SCOT7.099.821999

10茂名石化公司RAR6.099.822000

II金陵石化公司RAR4.099.812000

經(jīng)過將近四十年的不斷努力，我國硫磺回收工業(yè)有了較大的開展，在石油化工和天然

氣加工領(lǐng)域內(nèi)，建成了70余套硫磺回收裝置，為國民經(jīng)濟(jì)的開展和環(huán)境的改善作出了一定

的奉獻(xiàn)，但與國外先進(jìn)水平相比，還有相當(dāng)大的差距，尤其是在裝置的大型化、長周期運(yùn)

轉(zhuǎn)等方面，還有待進(jìn)一步的提高。

第四節(jié)硫磺回收技術(shù)介紹

一般來說，硫磺回收裝置由CLAUS硫回收、尾氣處理、尾氣燃燒排空、液硫脫氣、液

硫成型等局部組成。

4.1Claus硫回收

硫磺回收采用局部燃燒法、二級轉(zhuǎn)化CLAUS工藝。

CLAUS硫回收簡單流程圖見圖3-1o

圖4.1硫磺回收CLAUS工藝流程簡圖

CLAUS硫回收工藝原理

常規(guī)Claus硫磺回收工藝是由一個(gè)熱反響段和假設(shè)干個(gè)催化反響段組成。即含H2S的

酸性氣在燃燒爐內(nèi)用空氣進(jìn)行不完全燃燒，嚴(yán)格控制風(fēng)量，使H2s燃燒后生成的S02量滿

足H2S/S02分子比等于或接近2,H2s和S02在高溫下反響生成元素硫，受熱力學(xué)條件的

限制，剩余的H2s和S02進(jìn)入傕化反響段在催化劑作用下，繼續(xù)進(jìn)行生成元素硫的反響。

生成的元素硫經(jīng)冷凝別離，到達(dá)回收的目的。

熱反響段發(fā)生的反響

主反響

H2s+3/2O2-*SO2+H20(1)

2H2S+SO2-3/2S2+2H2。(2)

副反響

CnH(2n+2)+(3n+l)/2O2~(n+DHzO+nCCh⑶

H2S+CO：-COS+H20(4)

CH4+2S2-CS2+2H2s(5)

2NH?+3/202-*3H2O+N2(6)

CO2+3/2S2-*CS2+SO2⑺

催化反響段發(fā)生的反響

主反響

2H2s+SO2-*3/xSx+2H2O(8)

副反響(主要是COS和CS2水解反響)

COS+H20-C02+H2s(9)

CS2+2H2OfCO2+2H2S(10)

要最大可能的提高硫的回收率，保證CLAUS段穩(wěn)定平安運(yùn)轉(zhuǎn)，首要的是盡可能采取必

要的手段對各種影響因素加以改善，使其干擾降低到最小限度，提高反響過程中ILS生成

元素硫的轉(zhuǎn)化率，其次是盡可能將生成的硫加以回收，降低硫蒸氣分壓以及硫霧的夾帶損

失，以期獲得最大的硫產(chǎn)品收率。

上游裝置脫硫采用選擇性溶劑提高酸性氣中H2S濃度；強(qiáng)化富溶劑閃蒸，減少酸性氣

帶燒量；在酸性氣分液罐內(nèi)加裝破沫網(wǎng)及聚結(jié)填料等措施均可減少酸性氣帶液，降低酸性

氣的水分含量。

提高熱反響爐溫度對硫轉(zhuǎn)化率非常有利，同時(shí)溫度越高,越不利于CS2的生成，有利

于酸性氣中雜質(zhì)NH3分解完全。熱反響爐溫度到達(dá)1300C時(shí)，即不再生成CS2；爐溫增加

至1300-1350℃W，NII3分解后可保證過程氣中NII3小于15ppmo

提高熱反響爐爐溫的措施也很多，一般采取的措施有：預(yù)熱原料氣和燃燒空氣、加注

燃料氣助燃、在燃燒空氣中加注氧氣，提高燃燒空氣中的氧濃度。

上述措施各有利弊，加注燃料氣助燃提高溫度帶來的危害是控制不好易產(chǎn)生積炭，而

且對燃料氣的組成要求很嚴(yán)，燃燒空氣中加注氧氣，對沒有副產(chǎn)氧氣的工廠，尚需一套制

氧設(shè)施。原料氣和燃燒空氣的預(yù)熱是較為經(jīng)濟(jì)合理也是普遍采用的手段。

4.1.2酸性氣燃燒爐的設(shè)計(jì)和燃燒器的選擇

熱反響爐中約60?70%的硫化氫轉(zhuǎn)化為硫。其中可以發(fā)生幾十種化學(xué)反響，機(jī)理非常

復(fù)雜，主要有(1)?(7)等反響，因此提高反響速度、減少副反響的發(fā)生，降低CS2、COS

的生成量，燒類完全氯化，氨完全分解等是提高熱反響硫轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵。

(1)酸性氣燃燒爐設(shè)計(jì)

酸性氣燃燒爐是硫磺回收裝置的主要設(shè)備之一，60?70號的H2s在燃燒爐中轉(zhuǎn)化為硫，

燃燒爐設(shè)計(jì)的好壞直接影響到裝置的平安及硫回收率。

停留時(shí)間：反響氣體在熱反響段的停留時(shí)間是決定反響爐結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，合理的停

留時(shí)問，不僅能減少副反響發(fā)生，而且減少爐膛體積、降低熱損失、減少投資。合理的設(shè)

計(jì)停留時(shí)間為0.8?1.5秒。

設(shè)計(jì)壓力：設(shè)計(jì)壓力按壓力源可能出現(xiàn)的最高壓力考慮，再按爆炸壓力下校核爐體不

超過材料的流動極限，保證在爐內(nèi)介質(zhì)閃爆時(shí)，爐體不產(chǎn)生塑性變形。

爐壁溫度：為防止腐蝕，爐壁溫度應(yīng)高于S02的露點(diǎn)溫度。Mobil公司設(shè)計(jì)的爐壁溫

度為150?300C：荷蘭Comprimo公司按正常爐壁溫度為200C,最高和最低爐壁溫度分別

為250℃和150c設(shè)計(jì)；意大利KTI公司爐壁設(shè)計(jì)溫度為350C(爐壁最高操作溫度按300℃

考慮)。國內(nèi)設(shè)計(jì)一般按150?250c考慮。

花墻的設(shè)置：設(shè)置花墻的目的是提高并穩(wěn)定爐膛溫度、使反響氣流有一個(gè)穩(wěn)定的充分

接觸的反響空間、使氣流盡可能均勻地進(jìn)入廢熱鍋爐，減輕高溫氣流對廢熱鍋爐管板的熱

輻射、阻擋別離氣體攜帶的固體顆粒等；國內(nèi)設(shè)計(jì)的花墻位置一般為花墻后長度取0.6?

1.。小；國外公司設(shè)計(jì)的花墻位置也不盡相同，意大利KTI公司為茂名石化公司煉油廠設(shè)計(jì)

的花墻位置為1.1e，荷蘭Comprimo公司為安慶石化總廠設(shè)計(jì)的花墻位置在殼體縮徑前的

最末端，而法國IFP公司為大連西太平洋石化公司設(shè)計(jì)的燃燒爐因長度較長(9M),設(shè)置.了

二座花墻。

防護(hù)罩：爐壁外上方應(yīng)設(shè)置一弧度為270或180的金屬罩，其作用是防燙防雨，可防

止為環(huán)境溫度變化過大而引起爐壁溫度變化過大。

(2)燃燒器的選擇

燃燒器是Claus硫磺回收裝置中非常重要的設(shè)備，性能優(yōu)良的燃燒器應(yīng)該具備以下特

點(diǎn)：使氣體充分混合到達(dá)反響平衡、使原料氣的雜質(zhì)NH3、燒類完全燃燒、沒有過剩氧。

國外從事硫磺回收裝置設(shè)計(jì)的大公司根本都有自己的獨(dú)特技術(shù)的燃燒器。典型的婦

FordBaCon&Davis公司的低處理負(fù)荷燃燒器，能夠在10%的設(shè)計(jì)能力條件下正常燃燒；

Lurgi公司專門用于燒氨的燃燒器，此種燃燒器可以用于含NH3最大30%原料氣；Babcok

Duiker公司的LMV高效燃燒器以應(yīng)用于170多套硫磺回收裝置，可以在空氣壓降15?

1000mmH20的范圍內(nèi)操作。

4.1.3燃燒爐配風(fēng)控制方案

尾氣中H2S/S02是否到達(dá)2:1是判斷反響到達(dá)平衡的關(guān)鍵參數(shù)。因此，國內(nèi)外大局部

硫磺回收裝置在比值控制的根底上，引入以保持系統(tǒng)中H2S/SO2比值為2:1為目標(biāo)的質(zhì)量

控制系統(tǒng)。尾氣中H2S/S02的比值對酸性氣/空氣配比的偏差最敏感，因此，在設(shè)置質(zhì)量控

制系統(tǒng)時(shí)，用尾氣分析儀分析尾氣中H25/S02,并將進(jìn)爐空氣為兩局部：一局部約80?90布

作為流量比值控制系統(tǒng)控制參數(shù)；另一局部由尾氣分析儀的輸出信號（△=H2S-2s02）反響

控制10?20%的進(jìn)爐風(fēng)量。

廢熱鍋爐產(chǎn)生中壓蒸汽

國內(nèi)硫回收裝置的廢熱鍋爐普遍產(chǎn)生低壓蒸汽（l.OMPa：,國外規(guī)模較大的裝置，廢熱

鍋爐產(chǎn)生中壓蒸汽居多。1998年鎮(zhèn)海煉油化工股份從Comprimo公司引進(jìn)的7萬噸/年硫磺

回收裝置，同時(shí)茂名石化公司從KTI公司引進(jìn)的6萬噸/年硫磺回收裝置都已經(jīng)順利投產(chǎn)，

廢熱鍋爐均產(chǎn)生中壓蒸汽。針對大連石化分公司有中壓蒸汽管網(wǎng)，廢熱鍋爐產(chǎn)生中壓蒸汽,

不僅在能量升值、逐級利用上合理，而且也緩解了工廠低壓蒸汽過剩問題。但中壓蒸汽廢

熱鍋爐與低壓蒸汽廢熱鍋爐比擬，前者設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，設(shè)備投資較高。

過程氣再熱方式的選擇

過程氣的再熱方式主要有三種：間接加熱法（中壓蒸氣加熱、電加熱、氣-氣換熱）、

熱氣旁通法（高溫?fù)胶希?、再熱爐加熱法（酸性氣再熱爐、燃料氣再熱爐）。

在進(jìn)料酸性氣H2S相同的情況下，采用間接加熱的二級轉(zhuǎn)化Claus裝置可能到達(dá)的最

大回收率比熱氣旁通法要高0.2?0.3%o

燃料氣在線爐法要求燃料氣和空氣流量比例控制嚴(yán)格，否那么空氣缺乏或空氣過量都

將會引起催化劑失活或亞硫酸化，而煉廠燃料氣組分變化較大，配風(fēng)比例不易控制。

酸性氣在線爐加熱也要求嚴(yán)格的配風(fēng)調(diào)節(jié)，且要求酸性氣組成穩(wěn)定。

氣一氣換熱法通常利用一級轉(zhuǎn)化器出口過程氣來預(yù)熱二級或三級轉(zhuǎn)化器入口過程氣，

該法的缺點(diǎn)為樂降較高,管線布置較復(fù)雜,裝置操作彈性范闈較小，投資較高.

電加熱法操作和控制都很簡單，但能耗較高。

蒸汽加熱法操作簡單，投資適中，為滿足一級轉(zhuǎn)化器入口溫度要求，需用4.2MPa的中

壓蒸汽作為加熱介質(zhì)。對于大型硫磺回收裝置可以采用廢熱我爐自產(chǎn)的4.2MPa的中壓蒸

汽作為加熱介質(zhì)。

應(yīng)用新型催化劑，提高有機(jī)硫的水解能力

CS2、COS是熱反響爐副反響(4)(5)(7)的產(chǎn)物，有機(jī)硫在常規(guī)的操作條件和催化劑下

轉(zhuǎn)化率很低，提高COS、CS2的水解率也是提高總硫轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵因素之一?；钚匝趸X催

化劑對CS2、COS具有一定的水解性能，但因活性較低其水解率約60%左右。國外在八十年

即開發(fā)研制了能提高COSCS2水解活性的催化劑。如美國Kaiser鋁化學(xué)品公司的S501,

法國羅納―普朗克公司的CR-21催化劑、日本觸媒化成株式會社的CSR-3等。國內(nèi)也相繼

開發(fā)研制了提高有機(jī)硫水解活性的催化劑，如齊魯石化公司研究院的LS-931及四川天然氣

研究院的CT6-3等。上述催化劑的H2S轉(zhuǎn)化率約為83%,有機(jī)硫的水解率可到達(dá)90-95%.

為了提高催化劑的抗硫酸鹽化中毒性能，國外又進(jìn)一步開發(fā)研制了以Ti02為根底的催

化劑，如美國的S-701,法國的CRS-31。國內(nèi)研制開發(fā)的以Ti02為根底LS901；抗氧保護(hù)

催化劑CT6-4B、LS971等。上述催化劑具有較強(qiáng)的抗硫酸鹽化性能，提高了H2s的轉(zhuǎn)化活

性，提高了C0S+CS2的水解速率，改善了總硫轉(zhuǎn)化率。

提高有機(jī)硫水解率的另一個(gè)途徑是提高一級反響器的操作溫度，因?yàn)橛袡C(jī)硫水解速率

隨溫度升高而加快。CS2在標(biāo)準(zhǔn)CLaus氧化鋁催化劑上，溫度每升高20c水解速度提高一

倍，有機(jī)硫的水解溫度的適宜范圍為305?330℃。

4.2尾氣處理技術(shù)

硫磺回收尾氣處理方法較多，大致可以分為亞露點(diǎn)(也稱低溫克勞斯法)、復(fù)原-吸收、

直接氧化、氧化吸收(或反響)等四類，現(xiàn)將幾種主要工藝技術(shù)方法列于表3.2。

表3.2硫磺回收尾氣處理主要工藝方法

類別工藝技術(shù)開發(fā)公司總硫收率％裝置數(shù)工業(yè)化年度

ScotShell99.8>1801973

Super-scotShell99.971991

LS-scotShell99.9

復(fù)原LT-scotShell99.8工業(yè)化

吸收Case.ScotShell99.83

類RARKTI99.8141996

HCRNIGi99.8>231988

BSR/MDEAParsons99.850

BSRPParsons99.9

SulfrccnLurgi&ELF98491968

HydrosulfreenLurgi&ELF99.5?99.72

低溫DoxosulfrccnLurgi&ELF99.92

克勞CBAAmoco98201976

斯法MCRCDelta99>191980

Clauspol1500IFP98.5?99.5401971

Clauspol300IFP99.7?99.82

Clauspol99.9IFP99.9

ClinsuifSDPLinde99.411995

SelectoxUncal92131980

BSR/SeleetoxParsons99.531983

直接

BSR/Hi-ActivitParsons99.821992

氧化

Stork99901988

法y

SuperclausLinde9421993

ClinsulfDO

氧化WeiIman-LordWellmen99.881970

吸收USBMCitrateUSBM99.9中試

成反LurgiSulfacidLurgi工業(yè)化

應(yīng)類SNPA/TOPSOESNPA

*表中所指總硫收率為二段Claus與尾氣處理裝置的硫收率之和。

夏原吸收類工藝總硫收率可達(dá)99.8%以上，能夠到達(dá)嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，已獲得較

為普遍工業(yè)應(yīng)用。目前，此類技術(shù)從降低投資，進(jìn)一步提高硫收率的角度出發(fā)進(jìn)行改進(jìn)，

也取得良好效果。

低溫克勞斯法工藝既可作為單獨(dú)的尾氣處理工藝，也可作為組合的硫回收工藝，技術(shù)

可靠,用得也較多。但就其硫收率而言，一般僅能到達(dá)98?99%,為了使之得到較大的提高

仍需在技術(shù)上不斷的加以改進(jìn)。

直接氧化類工藝也較成熟，但是總硫收率不高。對于某些裝置規(guī)模不大，硫收率要求

不太高的情況下，也是一種可選擇的較好的工藝路線。

硫回收尾氣氧化為S02再吸收或反響的工藝中，無論是干法或濕法均應(yīng)用較少。具體

方法一般采用脫除煙氣中S02的成熟工藝技術(shù)，將脫除的S02送回克勞斯裝置進(jìn)行反響，

或者得到商業(yè)性的化工產(chǎn)品液態(tài)S02,這都使整個(gè)工藝流程復(fù)雜化，是其應(yīng)用較少的主要

原因。

國外開展最快的硫磺回收和尾氣處理工藝主要有以下三類：

低溫克勞斯法：以MCRC、Clauspol99.9、CBA為代表。

選擇性氧化法：以Superckius和BSR/HI-Activity為代表。

復(fù)原吸收法：以SCOT,串級SCOT,RAR,HCR,LS-SCOT,Super-SCOT為代表。

下面分別就低溫克勞斯法(MCRC、Clauspol分選擇性氧化法(Superclaus)x復(fù)原吸

收法(SCOT,串級SCOT,RAR,HCR,LS-SCOT,Super-SCOT)的代表工藝，進(jìn)行簡單的介

紹和比擬。

低溫克勞斯法

?MCRC工藝［亞露點(diǎn))

由加拿大Delta公司開發(fā)的MCRC工藝是一種將常規(guī)CLAUS過程和低溫CLAUS過程結(jié)合

在一起的工藝過程（轉(zhuǎn)化級數(shù)通常采用四級或三級），其效率相當(dāng)于常規(guī)CLAUS過程和低溫

CLAUS過程聯(lián)合的總效率，三級轉(zhuǎn)化的MCRC工藝硫回收率為98.5?99機(jī)

三級轉(zhuǎn)化器中的一級轉(zhuǎn)化器是常規(guī)的CLAUS轉(zhuǎn)化器，后兩級轉(zhuǎn)化器在亞硫露點(diǎn)下操作,

依次進(jìn)行再生，定期切換操作。

三級轉(zhuǎn)化MCRC的三個(gè)轉(zhuǎn)化器起到了常規(guī)CLAUS加上尾包處理的“一頂二”作用，因此

這種方法相對來說流程簡單、設(shè)備投資和操作費(fèi)用較低，是一種競爭能力很強(qiáng)的尾氣處理

工藝，適于中小型硫磺回收裝置。

?Clauspol_￡藝

法國石油研究院UFP）開發(fā)的Clauspol尾氣處理工藝，由于具有工藝簡單、易操作

和本錢低等特點(diǎn)，自1971年以來己有40多套裝置投入運(yùn)行。最初這種工藝稱這

Clauspol-1500,總硫收率只能到達(dá)98.5%?99.5%。后改善了H2S/SO2比例控制,在溶劑

回路中采用間接水冷卻措施，總硫收率到達(dá)99.7%?99.8樂被稱為Clauspol-300,迄今為

止采用Clauspol-300工藝建成的工業(yè)裝置有5套。在Clacspol-300工藝的根底上，IFP

又推出了Clauspol-99.9工藝，據(jù)稱裝置總硫收率到達(dá)99.9%,但未見工業(yè)化報(bào)道。

2、選擇性氧化法一超級克勞斯（Superclaus）工藝

由荷蘭Comprimo公司、VEG氣體研究所和Utrecht大學(xué)合作開發(fā)的超級克勞斯硫回收

工藝。1988年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，被看作是80年代克勞斯工藝最重大的開展之一。

該工藝是在二級常規(guī)Claus裝置反響器后，設(shè)置裝有選擇性氧化催化劑的第三反響器,

尾氣中的I12S與配入02進(jìn)行氧化為元素硫和H20的反響，這是熱力學(xué)上可進(jìn)行完全的反響,

H2s轉(zhuǎn)化率達(dá)85%以上，總硫收率為99%,稱為超級克勞斯一99工藝。假設(shè)對二級Claus裝

置催化反響器出來的尾氣進(jìn)行加氫反響，將硫化物加氫或水解為H2S,再進(jìn)入選擇性氧化

反響器進(jìn)行反響，總硫收率可到達(dá)99.5%,即稱其為超級克勞斯一99.5工藝。

超級克勞斯工藝可川于新建裝置或現(xiàn)有裝置的改造，現(xiàn)已建成投產(chǎn)30套裝置，在建

30套，得到了較快的推廣應(yīng)用。

該工藝流程簡單，操作可靠，設(shè)備投資和操作費(fèi)用低。

3、復(fù)原-吸收工藝

復(fù)原-吸收工藝的簡單流程引見圖3-2o

圖3?2硫磺回收尾氣處理（復(fù)原-吸收工藝）工藝流程簡圖

復(fù)原吸收法的化學(xué)反響機(jī)理如下：

復(fù)原局部：

SO2+3H2-*H2S+2H2O+Heat

S8+8H2-8H2s+Heat

COS+H2o-*H2s+82+Heal

CS2+H2O-*2H2S+CO2+Heat

吸收局部：

+

H2S+R2NH-R2NH+HS+Heat

CO2+R2NH-*HCO3-+(R2NH2)*+Heat

?常規(guī)SCOT工藝

SCOT工藝是由Shell開發(fā)的。世界上第一套SCOT裝置于1973年建成投用，用于脫除

Claus裝置尾氣中的硫組分，以減少尾氣中S02的排放。該工藝在煉油和天然氣工業(yè)已被

廣泛接受，至今全世界已建成180余套生產(chǎn)裝置。

該工藝的根本過程是：硫磺尾氣和氫氣在在線燃燒爐混合室與燃料氣燃燒的高溫?zé)煔?/p>

混合至300C左右進(jìn)入SCOT反響器，在加氫催化劑作用下，使尾氣中的硫及硫化物(S02,

S6,S8,COS,CS2)幾乎全部轉(zhuǎn)變成硫化氫，該過程氣經(jīng)冷卻后進(jìn)入脫硫吸收塔，幾乎全

部流化氫及局部二氧化碳被溶劑吸收，使尾氣中總硫小于300PPM,經(jīng)尾氣燃燒后排放。

吸收了硫化氫、二氧化碳的富液進(jìn)入再生塔，再生塔頂酸性氣送至硫回收作為原料，

再生后的貧液返回吸收塔循環(huán)使用。

該工藝是利用硫磺尾氣中的硫及硫化物加氫復(fù)原成硫化氫，并經(jīng)醇胺溶劑吸收以到達(dá)

凈化尾氣的目的，凈化度在各種尾氣處理方法中是最高的，尾氣中的總硫可降低至300PpM

以下，硫的總回收率可達(dá)99.8-99.9%。但該法工藝流程較復(fù)雜，設(shè)備投資及操作費(fèi)用也

居各種尾氣處理方法之首，對單套裝置而言，SCOT尾氣處理的設(shè)備投資約和兩級CLAUS的

設(shè)備投資相當(dāng)；其溶劑再生系統(tǒng)適當(dāng)集中時(shí);投資有所降低。該工藝常常用于規(guī)模大且大

氣環(huán)境要求嚴(yán)格的地區(qū)。

?串級SCOT工藝

該工藝是荷蘭STORK公司［原Comprimo公司與Stork公司合并而成)在常規(guī)SCOT工

藝流程根底上改進(jìn)的一種新工藝，在流程上是將吸收了酸性氣的半貧液送至上游脫硫塔的

中部，進(jìn)一步吸收硫化氫后，與氣體胺法脫硫裝置共用一個(gè)再生塔。該工藝與常規(guī)SCOT匕

擬，其特點(diǎn)是：

?充分利用尾氣吸收后溶劑的酸性氣負(fù)荷潛力，作為半貧液可以進(jìn)一步吸收飽和，減

少工廠溶劑總循環(huán)量，能耗較低。

?不需設(shè)置專門的溶劑再生系統(tǒng)，因此，流程簡單、投資省、占地小。

?其缺點(diǎn)是工廠需要增設(shè)半貧液系統(tǒng)，使脫硫塔結(jié)構(gòu)和操作變得復(fù)雜，僅適于脫硫與

硫磺回收簡單配套的裝置

?RAR工藝

該丁藝是意大利KTI公司開發(fā)注冊的專利技術(shù)△RAR和SCOT尾氣處理方法丁藝原理科

同，主要差異是：

?進(jìn)入加氫反響器過程氣的予熱方法不同，RAR采用氣-氣換熱或管式加熱爐，尾氣加

氫氫源采用外補(bǔ)氫氣。

?為防止急冷塔腐蝕，設(shè)備采用不銹鋼材質(zhì)，正常生產(chǎn)不需注堿和注氨。

?其缺點(diǎn)是尾氣氣-氣換熱器面積較大且需不銹鋼材質(zhì)，投資較高。

?HCR工藝

意大利NIGI公司開發(fā)了注冊專利的HCR技術(shù)。該技術(shù)的根本原理是利用硫磺回收尾氣

中的H2作為氫源，在Co/Mo催化劑存在下將S02和元素硫加氫為H2S,CS2和COS水解為

H2S,然后用胺法脫除的H2s循環(huán)返回酸性氣燃燒爐。其本質(zhì)仍是SCOT工藝。HCR工藝的

特征如下：

?提高硫磺回收裝置尾氣中H2S/SO2比值在riOO的范圍內(nèi)，在較低S02含量的情況

下到達(dá)尾氣中杓足夠的112用于加氫反響，降低設(shè)備的腐蝕。

?HCR工藝?yán)每藙谒刮矚庵械臍錃馓峁┘託鋸?fù)原硫化物的氫源，而毋需額外的氫源

是其一個(gè)重要特點(diǎn)。但如果裝置規(guī)模很大，仍可使用一種特殊設(shè)計(jì)的燃燒器，用低分子量

燃料氣在次化學(xué)當(dāng)量范圍內(nèi)燃燒補(bǔ)充局部H2源。

?HCR工藝適合在多套硫回收裝置配套應(yīng)用。

?尾氣進(jìn)入加氫反響器前用熱方式采用電加熱爐或氣-氣換熱而不是通常的直接燃燒

加熱方法。

第一套HCR裝置1988年在意大利建成，總硫回收率＞99.9%,連續(xù)運(yùn)行六年多未出現(xiàn)問

題，另有9套裝置也已建成投產(chǎn)。

?LS-SCOT工藝

該工藝的技術(shù)關(guān)鍵是在胺液中參加一種廉價(jià)的添加劑，使脫硫溶劑更易于再生，貧液

中H2s含量低，從而可使排放尾氣中112s溶度低于10ppm(v),或總硫含量＜50ppm(v)的標(biāo)

準(zhǔn)。胺液再生塔的再生效果受到底部平衡條件的限制，胺液中參加添加劑改變了平衡條件,

對同樣的貧液需要較少的蒸汽,或使用同樣的蒸汽量可獲得H2s含量更低的貧液。低硫SCOT

工藝裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)見表3.3。

表3.3在三個(gè)不同地方的低硫SCOT的運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)

項(xiàng)目試驗(yàn)1試驗(yàn)2試驗(yàn)3

吸攻進(jìn)氣中的H?S,體枳%2.42.11.4

吸收器進(jìn)氣中的CO2,體積％7.14.03.0

凈化尾氣中總含硫量，體積ppm(v)<50<50<50

35

溶劑溫度，?c3932

DIPAMDEADIPA

溶劑類型

415244

RFB,%重量

425348

ATB,%重量120135132

蒸汽率，公斤/米311119

吸收塔盤數(shù)目

RFB:可再生的游離堿；ATB:實(shí)際總堿量

?Supcr-SCOT工藝

超級SCOT工藝可使排放尾氣中H2S含量為10ppm(v),或者總硫含量低于50ppm(v)。

其原理是富液用二級再生和用較低溶劑溫度進(jìn)行吸收，這兩點(diǎn)可分別采用或合并使用。富

液經(jīng)一段再生后局部半貧液進(jìn)入吸收塔中部，局部半貧液進(jìn)入二段再生塔深化汽提，貧液

進(jìn)入吸收塔頂部，由于貧液中H2S分壓低，當(dāng)吸收溫度降低時(shí)，H2S在胺液中的溶解度增

加，就可到達(dá)降低排放尾氣中H2s濃度的FI的。超級SCOT工藝既可降低尾氣中總硫含量至

<50ppm(v),又可比標(biāo)準(zhǔn)SCOT裝置減少蒸汽消耗30機(jī)

第一套超級SCOT裝置1991年在臺灣高雄CPC建成投產(chǎn)，運(yùn)行數(shù)據(jù)見表3.4。另有六

套裝置分別建在臺灣高雄、桃園和哈/克斯坦。

表3.4在高雄CPC的超級SCOT裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)

項(xiàng)目試運(yùn)轉(zhuǎn)1號試運(yùn)轉(zhuǎn)2號

進(jìn)氣中的H2S,體積％1317

進(jìn)氣中的CO2,體積％3.02.5

凈化尾氣中總含硫量，體積ppm(v)<50<50

稀溶劑溫度，℃4544

比蒸汽消耗率",公斤/米3320350

RFB溶劑,%2426

ATB溶劑，％24.527

RFB:可再生的游離堿：ATB:實(shí)際總堿量

*只根據(jù)超稀溶劑量

不同硫磺回收及尾氣處理工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性比擬可見表3.5。

表3.5不同硫磺回收及尾氣處理工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性比擬表

Claus段裝置總相對

工藝操作

硫回收硫收投資工藝特性

類型費(fèi)用

率%率%%

二級適于20dA以下的小型裝置，工藝簡單連

~96?9680低

Claus續(xù)，要求H2S/SO?=2,有機(jī)硫水解完全

適于20d/t以下的小型裝置，工藝簡單連

三級

_98?9K100低續(xù)，要求HS/SO=2,需裝高活性催化

Claus22

劑,有機(jī)硫水解完全。

已建7?210Ct/d裝置，工藝連續(xù)，投資

180

99?消耗較高，SO?排放濃度低，不要求嚴(yán)

Clauspol95較高

99.8格的HS/SO比例控制及有機(jī)硫水解

19022

率。適于人口稠密地區(qū)建設(shè)。

已建13?50Ct/d裝置.，二、三級過程氣

采用時(shí)間程控周期切換操作，要求

MCRC9699125較低

II2S/SO2=2,需裝高活性催化劑，有機(jī)硫

水解完全。

根據(jù)表3.5中幾種硫磺回收及尾氣工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比擬可以看出，在選擇硫磺回

收工藝類型時(shí)，不僅要考慮裝置規(guī)模、硫磺回收率，同時(shí)還應(yīng)結(jié)合裝置的周圍環(huán)境、氣象

及綜合污染效應(yīng)，首先是滿足環(huán)保要求，其次再考慮裝置的投資及操作費(fèi)用等因素。

根據(jù)國家環(huán)保局1997年1月1日開始實(shí)施的新標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16297-1996),除嚴(yán)

格煙囪高度和SO2排放量的關(guān)系外，還提出了SO2排放濃度需小于960mg/m3n的要求；這

樣就要求硫磺回收的回收率到達(dá)99.8%以上，必須采用復(fù)原-吸收工藝才能到達(dá)要求。

SuperClaus工藝和MCRC工藝雖具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，不需要另加尾氣處理裝置，但硫

回收率僅99%左右，不能滿足國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求；復(fù)原-吸收工藝雖然投資和操作費(fèi)用

較高，但硫磺回收率可以到達(dá)99.8%以上。

4.3尾氣燃燒排空

由于H2S的母性遠(yuǎn)比S02嚴(yán)重，因而無論硫磺回收裝置是否有后續(xù)的尾氣處埋裝置，

尾氣均應(yīng)通過燃燒將尾氣中微量的H2S和其他硫化物全部氧化為S02后排放，故燃燒爐是

硫磺回收裝置必不可.少的組成局部。

尾氣燃燒有熱燃燒和催化燃燒兩種。熱燃燒是指在有過量空氣存在下，用燃料氣把尾

氣加熱到一定溫度后，使其中的112s和硫化物轉(zhuǎn)化為S02；催化燃燒是指在有催化劑存在,

并在較低溫度下，使其中的H2s和硫化物轉(zhuǎn)化為S02。催化燃燒的燃料和動力消耗均明顯

低于熱燃燒，但催化劑的費(fèi)用較高、存在催化劑的二次污染，并且對于夏原-吸收尾氣處理

工藝，因尾氣中含有H2、CO等復(fù)原組分，容易使催化劑失活，不宜采用。

尾氣熱燃燒的簡單流程圖見圖3-3。

圖3?3硫磺回收尾氣熱燃燒排放工藝流程簡圖

燃燒溫度：燃燒溫度宜控制在540~750℃,低于540℃時(shí)H2s和COS不能完全燃燒，高

T-750℃對燃燒完全影響不大，但燃料氣用量大幅度增加。

空氣過剩系數(shù)：空氣過剩系數(shù)愈大，尾氣中的H2s及硫化物燃燒也愈完全，但同時(shí)也

降低了爐膛溫度，增加了燃料氣用量，增加了NUX的生成量?？諝膺^剩系數(shù)取:05%比擬適

宜，

停留時(shí)間：氣體的停留時(shí)叵至少要大于0.5?1.5秒，意大利KTI公司為茂名石化公司

設(shè)計(jì)的燃燒爐停留時(shí)間約為1.2秒，最大量時(shí)為1.03秒，荷蘭Comprimo公司為鎮(zhèn)海煉油

化工有限股份公司設(shè)計(jì)的燃燒爐停留時(shí)間約為1.76秒。

尾氣排放溫度：小型硫磺回收裝置因煙囪直徑較小，不能采用非金屬材質(zhì)，受鋼煙囪

材質(zhì)的限制，燃燒后的高溫氣體不能直接排入煙囪，需經(jīng)空氣混對冷卻后才能排入煙囪；

同時(shí)為防止煙囪腐蝕，排放溫度乂需高于S02的露點(diǎn)溫度，該溫度和氣體組成有關(guān)，約為

25-350℃,因而尾氣排放溫度一般高于250℃,以減輕煙囪的腐蝕，同時(shí)也在鋼材允許使

用溫度之內(nèi)。

為提高熱燃燒的經(jīng)濟(jì)合理性，本可研燃燒爐后設(shè)置中壓蒸氣過熱器和廢熱鍋爐以回收

熱量，同時(shí)也降低了尾氣排放溫度，廢熱鍋爐尾氣出口溫度，保持高于350?400C,防止

SO2的露點(diǎn)腐蝕；排放煙囪采用混凝土結(jié)構(gòu)。

4.4液硫脫氣

硫磺回收裝置生產(chǎn)的液硫中一般含有300?400PpM的H2S,假設(shè)以液硫形式出廠，在

輸送過程中H2s易引起結(jié)聚，當(dāng)?shù)竭_(dá)H2s的爆炸極限（空氣中含3.4%H2S）,容器本身又

有易起火作用的FeS,使其具備了發(fā)生爆炸的條件；假設(shè)以固硫形式出廠，那么在成型過

程中，隨溫度的降低，112s將逸出，污染環(huán)境，未逸出的H2s殘留在固體硫磺中，將在用

戶使用過程中，引起二次污染，因而無論是固硫或液硫形式出廠，必須將液硫中的H2S脫

除，此過程稱液硫脫氣。

目前脫氣有循環(huán)脫氣、SHELL脫氣、BP/AMOCO脫氣技術(shù)等方法。

循環(huán)脫氣的工藝過程為：用泵抽起硫池內(nèi)的液硫，通過管線再返回硫池，如此不斷循

環(huán)，直到液硫中的H2s被脫到符合要求為止。為加速脫氣過程，可不斷向液硫泵入口注入

少量:NH3,脫氣過程中放出的E2S隨硫池內(nèi)氣體被噴射系統(tǒng)抽至硫回收裝置尾氣燃燒爐燃

燒，

SHELL脫氣是SHELL公司的專利技術(shù)。它利用空氣連續(xù)注入安裝在硫池內(nèi)的二個(gè)鼓泡

器，起到汽提H2s的作用，而且還可使約60%的H2s氧化為元素硫，因而脫氣后液硫中含

II2S量WIOppm。

BP/AVOCO脫氣技術(shù)設(shè)置液硫脫氣塔和硫封，塔內(nèi)裝有脫氣催化劑，利用空氣連續(xù)注入

液硫脫氣塔內(nèi)，起到汽提H2s的作用，脫出的H2s局部氧化為元素硫，因其操作壓力高，

剩余的硫化氫便于送至CLAUS段酸性氣燃燒爐，以提高裝置總的硫回收率。

表3-6幾種脫氣方法的比擬

工程循環(huán)脫氣SHELL脫氣BP/AMOCO脫氣技術(shù)

注入介質(zhì)N%等空氣空氣

硫池內(nèi)停留時(shí)

>24<24<24

間，h

脫氣后液硫中

<50<10<10

H2s含量,ppm

投資較低高高

因只要從鼓風(fēng)機(jī)出口管

因循環(huán)量大，循環(huán)時(shí)間因只要從鼓風(fēng)機(jī)出口

線中抽出極少量空氣，

操作費(fèi)用長，電機(jī)功率消耗大，管線中抽出極少量空

因而操作費(fèi)用及能耗均

因而操作費(fèi)用及能耗氣，因而操作費(fèi)用及