提高克劳斯工艺硫磺回收率技术探讨

谢嫘祖

（中石化中原油田普光分公司天然气净化厂，四川达州 635000）

提高克劳斯工艺硫磺回收率技术探讨

谢嫘祖

（中石化中原油田普光分公司天然气净化厂，四川达州 635000）

通过对克劳斯硫磺回收工艺技术的改进，提高硫磺的回收率，减少硫磺对环境的污染，使化工生产的尾气排放，达到环保的指标。经过改进处理，使化工生产的尾气中硫磺的回收率达到99.5% 以上，持续气相催化工艺技术措施的应用，使硫磺达到非常好的回收效果。

克劳斯工艺；硫磺回收率；技术

1 克劳斯硫磺回收工艺

克劳斯属于多单元的处理工艺技术，传统的工艺中要求进料酸气中的 H2S 含量大于 50%，酸气中一般含有 CO2、NH3等成分，影响到尾气的处理效果，因此有必要对传统的克劳斯处理工艺技术进行优化，保证处理后硫磺的收率，才能满足环保的要求。

2 改进克劳斯工艺流程

2.1 克劳斯炉改进

克劳斯炉内进行如下反应：

对克劳斯炉进行国产化改造，在炉温和炉体振动等参数满足安全运行的前提下，改进长径比，以期在反应炉中获得更充足的燃烧反应时间，同时有效地破坏酸性气中携带的杂质。燃烧产生的高温过程气进入与反应炉直接相连的余热锅炉，在锅炉中通过产生3.5MPa 的饱和蒸汽来回收余热并将过程气冷却到约281℃。冷却后的过程气进入第一级硫冷凝器，被进一步冷却并凝出液硫，同时发生0.4MPa 的饱和蒸汽，冷凝出的液硫靠重力自流至一级硫封罐，然后自流至液硫池。

2.2 催化反应部分的改进

自第一级硫冷凝器出来的过程气进入第一级反应进料加热器，经3.5MPa 高压蒸汽加热到 213℃后进入一级转化器，在反应器内过程气与催化剂接触，继续发生反应（2）直至达到平衡，反应中生成的硫在过程气进入第二级硫冷凝器后冷凝出来，自流经二级硫封罐后进入液硫池。

过程气在第二级催化反应部分经过的流程与第一级催化反应部分相同，在第二级反应进料加热器中被加热至211℃后进入二级转化器。在二级转化器内过程气与催化剂接触，进一步发生反应（2）直至达到平衡。反应后的过程气进入末级硫冷凝器，冷凝下来的液硫经三级硫封罐后进入液硫池，出末级硫冷凝器的尾气进入尾气处理单元。

2.3 液硫脱气部分的改进

液硫空气鼓泡工艺原理为：使用空气作为脱气介质，由于氧的存在可促进多硫化氢直接氧化为元素硫的反应发生，液硫池系统处于微负压运行状态，硫化氢不易外漏，同时，空气能使液硫池气相空间保持氧化态，防止生成易自燃的硫化亚铁，减少发生爆燃的可能性。

来自各级硫冷凝器的液硫一般含有（250～300）×10–6的H2S，取决于不同的操作条件，操作温度较高的第一级硫冷凝器中冷凝的液硫中 H2S 含量高于操作温度较低的末级硫冷凝器中冷凝的液硫。

来自各级硫冷凝器的液硫重力自流至液硫池，在液硫池中经空气鼓泡处理，H2S 脱除至10×10–6以下。

3 改进的措施和效果分析

针对克劳斯工艺存在的问题，对硫磺的收率低进行改进，不断提高硫磺的收率，满足不同进料的条件，合理控制进料酸气的组成，保证硫磺的收率最高，使其达到环保的指标。在实际生产过程中，进入到尾气回收装置的酸气的组分不同，处理的效果也是不同的。

3.1 克劳斯工艺的改进措施

（1）采用饱和或过热蒸汽加热，控制反应床层入口温度，为催化剂床层具有较高活性提供保障。

（2）在末级硫冷凝器出口设置 H2S/SO2比值分析仪，根据二级克劳斯尾气中 H2S/SO2的比值，反馈调节克劳斯炉空气 /酸性气控制回路中的空气量，使尾气中的 H2S ∶ SO2达到4 ∶ 1。

（3）反应炉采用进口高强度专用烧嘴，同时使装置具有较大的操作弹性。

（4）液硫脱气采用空气鼓泡系统，操作控制简单，可将溶解在硫中的微量 H2S 有效控制在10×10–6以下。

3.2 改进后的效果分析

传统的克劳斯工艺技术中，要求酸气中的硫化氢的含量大于50%，而实际的酸气中的含量并达不到这个数值，因此，对尾气硫磺的回收效率就不高。因此，通过工艺技术的改进，应用二级以及氧化等技术措施，对酸气的要求没有限制，能够对酸气中的其他杂质气体进行处理，之后回收硫磺，保证硫磺的收率达到99.5% 以上，从真正意义上解决了环保的问题。

4 结论

通过对提高克劳斯工艺硫磺回收率技术的研究，使硫磺回收率达到最佳的状态。不断发挥克劳斯工艺技术的优势，通过对工艺的改造，提高了硫磺的收率，使其达到99.5% 以上，完全免去了硫磺对环境的污染。应用改进的克劳斯工艺，提高硫磺的回收率，满足环境保护的要求，使化工企业的生产达到绿色环保的标准，保证化工生产的顺利进行，不断提高企业的经济效益。

[1] 张运新 .浅谈提高克劳斯硫回收装置收率的方法 [J].中国化工贸易，2014，6（31）.

[2] 路 蒙 蒙， 孙 守 华 .国 内 外 硫 磺 回 收 工 艺 特 点 综 述 [J].气 体 净 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

谢嫘祖（1990—），女，山东烟台人，助理工程师，主要从事天然气净化工作。