超级克劳斯硫磺回收技术浅析及展望

超级克劳斯工艺是一项先进、成熟的硫磺回收技术,具有流程简单、操作灵活、安全可靠、运行费用低、应用规模不限、使用范围广、硫回收率高等优点,成为近20年来发展最快的硫磺回收工艺技术之一。在新建硫磺回收装置及原有老装置改造方面,超级克劳斯硫磺回收工艺都有广阔的应用前景。介绍了超级克劳斯及传统克劳斯、超优克劳斯硫磺回收工艺原理,叙述了超级克劳斯工艺的发展,并对该工艺在国内相关领域的应用前景进行展望。     

超优克劳斯硫回收工艺技术及应用前景

超优克劳斯硫回收工艺是在传统克劳斯工艺基础上开发的硫回收工艺,在硫回收率、尾气达标、装置投资费用等方面更具优势。介绍了超优克劳斯硫回收的工艺原理、技术特点以及国内装置的建设概况;将超优克劳斯与其他硫横回收工艺的相对投资和效益进行了比较。结果表明,该工艺不仅适用于现有克劳斯装置的技术改造,也适用于新建装置;在不改变克劳斯工艺基本特点及没有进一步尾气处理的情况下,可将硫回收率提高到99．4％以上。     

CPS 硫磺回收工艺在塔中某处理厂的应用

塔中某处理厂硫磺回收采用分流法低温克劳斯工艺,通过一级常规克劳斯和三级低温克劳斯反应完成单质硫的回收和尾气的处理,保证硫收率达到99.25％以上及尾气排放合格。文中对装置的工艺特点进行简单介绍,并对生产过程中遇到的问题与应对措施进行分析和说明,充分证明了CPS硫磺回收工艺非常适合该处理厂的实际情况。     

超级克劳斯装置的工艺和控制

介绍了超级克劳斯装置的工艺特点,阐述了燃烧炉控制系统和氧化空气控制系统的设计意图,将该装置与常规克劳斯工艺进行了比较。结果表明,超级克劳斯装置硫回收率超过99.5％;从化学反应的根本上实现了对催化剂活性的保护和对SO2、H2S的抑制。     

基于Aspen Plus的克劳斯硫回收过程模拟

采用Aspen P lus工艺模拟计算软件模拟了克劳斯硫回收工艺过程,模拟数据与硫回收专用模拟软件的标定数据吻合较好;在此基础上,利用Aspen P lus模块化分析功能,研究了克劳斯工艺的关键数据对工艺过程的影响,其结论与实际生产过程相符合;结果表明,基于Aspen P lus的克劳斯硫回收过程模拟,对设计计算和生产...     

Claus尾气处理技术的分析

讨论了当前所采用的各种Claus尾气处理工艺技术,对传统的焚烧工艺进行了分析,并比较了尾气处理的Claus工艺法（干床亚露点工艺）、Claus工艺法（液相亚露点工艺）、SO2回收工艺法、H2S回收工艺法,直接氧化法等几种工艺的特点和效能,具体工艺的选择应根据所在地环保标准、投资规模、操作费用综合考虑。     

超级克劳斯工艺在天然气硫回收装置中的应用

介绍了克劳斯和超级克劳斯工艺的特点,从工艺流程、关键设备的选择和自动控制等方面介绍了超级克劳斯技术在硫回收装置中的应用。     

三级克劳斯及其改良硫磺回收工艺的应用

介绍了三级克劳斯、超级克劳斯和超优克劳斯硫磺回收装置的工艺流程、布置方案和工程实例;提出了工程设计中应注意的问题。     

影响Claus尾气加氢催化剂性能的动力学研究

实验室通过对低温Claus尾气加氢催化剂动力学研究,考察了Claus尾气含硫化合物加氢反应的规律。通过对影响Claus尾气加氢催化剂性能的主要因素分析,阐述了过程气中烃类反应导致的催化剂积炭速率与烃含量、催化剂使用温度、催化剂运转时间的关系;通过使用XRD、SEM等技术手段,对热老化前后Claus尾气加氢催化剂晶相、金属分散、孔结构等性质进行测试和表征。从不同角度研究、探讨影响催化剂性能的因素,对于低温Claus尾气加氢催化剂及其配套工艺的开发和应用具有指导意义。     

An investigation on the most important influencing parameters regarding the selection of the proper catalysts for Claus SRU converters

In the processing of sour natural gas, the conversion of hydrogen sulfide into elemental sulfur is often carried out using the modified Claus sulfur recovery process.In this work, the most important influencing parameters regarding the selection of the proper catalysts for Claus SRU (sulfur recovery unit) converters are technically evaluated. It is shown that the pore size and pore size distribution, size, shape, bulk density, mechanical strength and attrition resistance of the catalyst particles are the main parameters which should be considered in selection of Claus catalysts. The general classification of Claus catalysts and the most important specifications required for proper selection of converter catalysts are also presented.     

硫磺回收过程工艺研究进展

介绍了克劳斯硫回收工艺的基本原理、工艺方法及硫回收中影响操作的主要因素,介绍了国内外硫回收的进展和方向,提出改善我国硫回收状况的建议。     

BYSR硫黄回收工艺在促进剂M酸性废气处理中的应用

介绍BYSR硫黄回收工艺的技术特点、工艺流程及其在促进剂M酸性废气处理中的应用。结果表明：BYSR硫黄回收工艺的二级克劳斯工艺,总硫回收率为95．0％～97．0％,二级克劳斯工艺＋低温克劳斯工艺,总硫回收率为99．0％～99．5％;尾气中二氧化硫排放量达到国标要求;回收硫黄的纯度不小于99．90％;装置的工艺适应性和针对性更高,操作弹性大,有助于降低促进剂生产企业的投资和运营成本。     

克劳斯工艺在煤化工的应用

为验证国产化超优克劳斯技术的可行性,对工艺路线、运行效率、转化率、能耗和产品质量等指标在煤化工的应用情况进行分析。结果表明,该技术路线成熟可靠,催化剂性能优越,能满足煤化工的生产需要。     

Activity monitoring of Claus catalysts in sulfur recovery units

Methodical principles of catalyst activity monitoring in Claus reactors based on the determination of the rate constant of the reaction of hydrogen sulfide conversion at catalyst temperatures lower than 280°C are discussed. The procedure is justified by data from laboratory experiments (in the range of concentrations [H₂S]₀ = 1.5–7 vol %), pilot tests ([H₂S]₀ = 0.8–37.4 vol %) of an alumina-based catalyst AO-NKZ-2 produced by ZAO Novomichurinsk Catalyst Plant, and by the results of its test in the Claus reactor of the department for coke oven gas purification of by-product-coke plant at the OAO Magnitogorsk Integrated Iron-and-Steel Works. The procedure is recommended for reliable monitoring of the current activity and estimation of the residual life of catalysts in the Claus industrial reactors operating under conditions of substantial variations in the composition of the process gas, as well as for comparative estimates of catalyst activity in the Claus process.     

硫回收及尾气处理技术综述

介绍了湿式氧化法和固定床催化氧化法硫回收技术以及超级克劳斯、低温克劳斯、SCOT、RAR、WSA、Shell-Paques等尾气处理技术的工艺流程和技术特点;分析了上述硫回收技术及尾气处理技术的总硫回收率、相对投资费用、相对运行费用等经济技术指标。     

HYSYS软件模拟克劳斯法硫磺回收工艺

HYSYS软件因为物性数据库不完整,对克劳斯（Claus）法硫磺回收工艺不能进行有效模拟。通过完善HYSYS软件自带数据库中的部分物性数据,HYSYS软件亦可对克劳斯法硫磺回收工艺进行高精度模拟。本文利用完善后的HYSYS软件对中国石化上海高桥分公司原油适应性改造工程环保项目硫磺回收装置和中国石油克拉玛依石化公司硫磺回收装置扩能改造项目进行了工艺模拟,结果与SULSIM软件模拟结果进行比较,其计算偏差在允许范围内。     

低温Claus尾气加氢催化剂浅析

介绍了4种低温Claus尾气加氢催化剂的性能指标和研究进展。与普通催化剂相比,使用该低温催化剂可使加氢反应器的入口温度在224～240℃运行,取消在线燃烧炉和废热锅炉,Claus尾气流量可减少10%～15%,装置总投资可降低约18%,总操作费用可减少20%左右。并且装置工艺流程得到优化,操作性和稳定性提高。目前,该低温催化剂已在国内多套硫磺回收装置中得到推广应用。     

煤制天然气硫、氨回收工艺选择

对煤制天然气项目采用的副产液氨、硫磺方案和副产硫酸铵方案进行了比较,分析了副产硫酸铵方案技术路线,讨论了该技术代替原有液氨工艺的优缺点,通过分析可知,采用克劳斯硫回收和氨法脱硫相结合工艺比硫磺、液氨产品方案投资省、效益好。煤制天然气副产硫酸铵工艺为集成、首创的工艺,具体效果需要在生产实践中检验。     

脱除SO2并回收硫磺的冶炼烟气处理工艺

介绍用甲烷(天然气)直接还原技术使冶炼烟气中SO2生成元素硫的工艺研究。SO2直接还原法分2 步:在高温下用甲烷将部分SO2还原成S和H2S,然后未反应的SO2和H2S发生Claus转化反应生成S。研究发现, 在工业装置中还原反应器宜采用分批甲烷法进料,以避免烟灰的生成;另需严格控制各种物料的相对比例,以确保位于Claus转化系列的硫冷凝器排出的尾气中的H2S／SO2为2,从而优化工艺性能。另外试验发现,在不同的停留时间下,SO2转化率与反应温度的关系曲线变化趋势是相反的,因此必须根据具体的现场条件选择停留时间。Siirtec Nigi公司和Albera硫研究有限责任公司联合开发了一种CH4／SO2还原／Claus／HCRTM工艺,其总硫回收率可达到99％以上。试验确定了一组有价值的化学工程数据,可用于该工艺的工业装置设计。     

SULFUR RECOVERY WITH REDUCED EMISSIONS, LOW CAPITAL INVESTMENT AND HYDROGEN CO-PRODUCTION

The main disadvantage of the Claus process is that by introducing air as oxidant a large volume of tail gas is produced. This must be treated to reduce atmospheric emissions of sulfur-containing gases. The costs of the tail-gas unit are a significant fraction of the total capital and operating costs for sulfur recovery. A new process uses thermal decomposition of hydrogen sulfide in the presence of carbon dioxide instead of air oxidation. The products of this reaction are hydrogen, carbon monoxide, elemental sulfur, water vapor and carbonyl sulfide. Carbonyl sulfide is easily converted to H₂S and C0₂ by liquid- or vapor-phase hydrolysis. Unreacted H₂S and C0₂ are recovered by absorption and recycled to the reactor. Since no air is introduced, there is no tail gas and the tail-gas unit is eliminated, giving a substantial reduction in capital investment. The concentrations of sulfur-containing gases in the product streams depend only on the operation of the absorber and stripper units and can be controlled to very low levels by increasing stripper boil-up. Process operating costs depend on the level of sulfur recovery required and can also be much lower than those of the modified Claus Process.

The process chemistry depends on a shift in the equilibrium of H₂S decomposition caused by reaction of hydrogen with C0₂ by the reverse of the water-gas-shift reaction. Catalysts for this chemistry have been identified. Reactor conversion is further improved by rapid cooling of the reactor effluent gas. Other aspects of process design and operation confer further advantages with respect to the Claus process; however, the process equipment used is similar to that used in a Claus plant. Retrofit of existing plant to the new technology can therefore be considered.