提高克勞斯工藝硫磺回收率技術探討

謝嫘祖

（中石化中原油田普光分公司天然氣凈化廠，四川達州 635000）

提高克勞斯工藝硫磺回收率技術探討

謝嫘祖

（中石化中原油田普光分公司天然氣凈化廠，四川達州 635000）

通過對克勞斯硫磺回收工藝技術的改進，提高硫磺的回收率，減少硫磺對環境的污染，使化工生產的尾氣排放，達到環保的指標。經過改進處理，使化工生產的尾氣中硫磺的回收率達到99.5% 以上，持續氣相催化工藝技術措施的應用，使硫磺達到非常好的回收效果。

克勞斯工藝；硫磺回收率；技術

1 克勞斯硫磺回收工藝

克勞斯屬于多單元的處理工藝技術，傳統的工藝中要求進料酸氣中的 H2S 含量大于 50%，酸氣中一般含有 CO2、NH3等成分，影響到尾氣的處理效果，因此有必要對傳統的克勞斯處理工藝技術進行優化，保證處理后硫磺的收率，才能滿足環保的要求。

2 改進克勞斯工藝流程

2.1 克勞斯爐改進

克勞斯爐內進行如下反應：

對克勞斯爐進行國產化改造，在爐溫和爐體振動等參數滿足安全運行的前提下，改進長徑比，以期在反應爐中獲得更充足的燃燒反應時間，同時有效地破壞酸性氣中攜帶的雜質。燃燒產生的高溫過程氣進入與反應爐直接相連的余熱鍋爐，在鍋爐中通過產生3.5MPa 的飽和蒸汽來回收余熱并將過程氣冷卻到約281℃。冷卻后的過程氣進入第一級硫冷凝器，被進一步冷卻并凝出液硫，同時發生0.4MPa 的飽和蒸汽，冷凝出的液硫靠重力自流至一級硫封罐，然后自流至液硫池。

2.2 催化反應部分的改進

自第一級硫冷凝器出來的過程氣進入第一級反應進料加熱器，經3.5MPa 高壓蒸汽加熱到 213℃后進入一級轉化器，在反應器內過程氣與催化劑接觸，繼續發生反應（2）直至達到平衡，反應中生成的硫在過程氣進入第二級硫冷凝器后冷凝出來，自流經二級硫封罐后進入液硫池。

過程氣在第二級催化反應部分經過的流程與第一級催化反應部分相同，在第二級反應進料加熱器中被加熱至211℃后進入二級轉化器。在二級轉化器內過程氣與催化劑接觸，進一步發生反應（2）直至達到平衡。反應后的過程氣進入末級硫冷凝器，冷凝下來的液硫經三級硫封罐后進入液硫池，出末級硫冷凝器的尾氣進入尾氣處理單元。

2.3 液硫脫氣部分的改進

液硫空氣鼓泡工藝原理為：使用空氣作為脫氣介質，由于氧的存在可促進多硫化氫直接氧化為元素硫的反應發生，液硫池系統處于微負壓運行狀態，硫化氫不易外漏，同時，空氣能使液硫池氣相空間保持氧化態，防止生成易自燃的硫化亞鐵，減少發生爆燃的可能性。

來自各級硫冷凝器的液硫一般含有（250～300）×10–6的H2S，取決于不同的操作條件，操作溫度較高的第一級硫冷凝器中冷凝的液硫中 H2S 含量高于操作溫度較低的末級硫冷凝器中冷凝的液硫。

來自各級硫冷凝器的液硫重力自流至液硫池，在液硫池中經空氣鼓泡處理，H2S 脫除至10×10–6以下。

3 改進的措施和效果分析

針對克勞斯工藝存在的問題，對硫磺的收率低進行改進，不斷提高硫磺的收率，滿足不同進料的條件，合理控制進料酸氣的組成，保證硫磺的收率最高，使其達到環保的指標。在實際生產過程中，進入到尾氣回收裝置的酸氣的組分不同，處理的效果也是不同的。

3.1 克勞斯工藝的改進措施

（1）采用飽和或過熱蒸汽加熱，控制反應床層入口溫度，為催化劑床層具有較高活性提供保障。

（2）在末級硫冷凝器出口設置 H2S/SO2比值分析儀，根據二級克勞斯尾氣中 H2S/SO2的比值，反饋調節克勞斯爐空氣 /酸性氣控制回路中的空氣量，使尾氣中的 H2S ∶ SO2達到4 ∶ 1。

（3）反應爐采用進口高強度專用燒嘴，同時使裝置具有較大的操作彈性。

（4）液硫脫氣采用空氣鼓泡系統，操作控制簡單，可將溶解在硫中的微量 H2S 有效控制在10×10–6以下。

3.2 改進后的效果分析

傳統的克勞斯工藝技術中，要求酸氣中的硫化氫的含量大于50%，而實際的酸氣中的含量并達不到這個數值，因此，對尾氣硫磺的回收效率就不高。因此，通過工藝技術的改進，應用二級以及氧化等技術措施，對酸氣的要求沒有限制，能夠對酸氣中的其他雜質氣體進行處理，之后回收硫磺，保證硫磺的收率達到99.5% 以上，從真正意義上解決了環保的問題。

4 結論

通過對提高克勞斯工藝硫磺回收率技術的研究，使硫磺回收率達到最佳的狀態。不斷發揮克勞斯工藝技術的優勢，通過對工藝的改造，提高了硫磺的收率，使其達到99.5% 以上，完全免去了硫磺對環境的污染。應用改進的克勞斯工藝，提高硫磺的回收率，滿足環境保護的要求，使化工企業的生產達到綠色環保的標準，保證化工生產的順利進行，不斷提高企業的經濟效益。

[1] 張運新 .淺談提高克勞斯硫回收裝置收率的方法 [J].中國化工貿易，2014，6（31）.

[2] 路 蒙 蒙， 孫 守 華 .國 內 外 硫 磺 回 收 工 藝 特 點 綜 述 [J].氣 體 凈 化，2012，（4）：11-16.

Discussion on Improving Sulfur Recovery Technology of Claus Process

Xie Lei-zu

Through the improvement of Claus sulfur recovery process technology，Improve the recovery of sulfur，Reduce sulfur pollution to the environment，Make the exhaust gas of chemical production reach the target of environmental protection.Improved treatment，The recovery rate of sulfur in the tail gas of chemical production is above 99.5%，Application of continuous gas catalytic process technology，Bring sulfur to a very good recovery result.

Claus process ；sulfur recovery ；technology

TQ426.9

：A

：1003–6490（2017）07–0087–01

2017–05–22

謝嫘祖（1990—），女，山東煙臺人，助理工程師，主要從事天然氣凈化工作。