[發明專利]改良低溫克勞斯硫磺回收方法

有效

• 申請號: 200710049014.2
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN101117214A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 劉家洪;肖秋濤;陳運強;宋德琦;胡平;師春元;陳勝永;向波;李唯;陸永康;冼祥發;秦興述;杜通林;楊曉秋
• 申請（專利權）人: 中國石油集團工程設計有限責任公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

一種改良低溫克勞斯硫磺回收方法，用于對脫硫裝置產生的含硫化氫的酸氣進行轉化、生成硫磺的工藝技術，屬于天然氣處理廠、煉油廠、電廠等硫磺回收裝置的硫磺回收工藝技術領域。

現有技術：

目前，從含硫化氫的酸氣中回收硫磺技術有常規克勞斯法、克勞斯延伸類法以及常規克勞斯+還原吸收類尾氣處理法，它們的基本方法和缺點介紹如下：

1、常規克勞斯法：常規克勞斯法于1890年左右提出，1938年工業化，

該方法的主要化學反應式有兩種，一是在主燃燒爐中的化學反應，反應式有：2H₂S+3O₂→2H₂O+2SO₂；2H₂S+SO₂→2H₂O+3S_e/e；CH₄+SO₂→COS+H₂O+H₂；CO+S→COS；CO₂+H₂S→COS+H₂O；CH₄+2S₂→CS₂+2H₂S；2CO+S₂→CO₂+CS₂二是在催化反應器中的化學反應：2H₂S+SO₂→2H₂O+3S_e/e；COS+H₂O→CO₂+2H₂S；CS₂+2H₂O→CO₂+2H₂S，上述反應均為放熱反應；

常規克勞斯法的缺點是：根據大量的實踐證明，常規克勞斯裝置的硫回收率通常只能達到94％～97％，硫磺回收率受到限制有如下原因：

(1)由于克勞斯反應受到熱力學的限制，硫的轉化反應不可能完全，過程氣中仍存有少量的H₂S，SO₂，限制了硫的轉化率；

(2)克勞斯反應要產生一定量的水汽，隨著水汽含量的增加，相應降低H₂S，SO₂的濃度，影響了克勞斯反應的平衡，阻礙了硫的生成，限制了硫的轉化率；

(3)由于酸氣中CO₂和烴類的存在，則過程氣中會形成COS和CS₂，必須使之發生水解反應，為此，第一反應器的溫度必須控制在300~340℃，高溫雖然有利于水解反應，但是不利于克勞斯反應的進行，則限制了硫的轉化率；

(4)常規克勞斯工藝硫的轉化率對空氣和酸性氣的配比失常非常敏感，若不能保持H₂S∶SO₂＝2∶1的最佳比例，將導致硫的轉化率降低；

因受熱力學平衡和動力學因素的限制，隨進料氣中H₂S含量及轉化器級數的不同，硫回收率都在97％以下，對于100t/d以上的硫磺回收裝置尾氣經焚燒后SO₂的排放量高達250kg/h，對環境污染大；

2、常規克勞斯+還原吸收類尾氣處理法：常規克勞斯+還原吸收類尾氣處理法是將克勞斯尾氣中各種形態的硫及硫化物還原為H₂S，然后進行吸收，這類方法的總硫收率可達99.8％，焚燒尾氣中SO₂為300ppm或更低；其中應用最廣的為SCOT法和BSRP法，這類裝置流程復雜，設備多，基建投資和操作運行費用都相當高，所回收的硫遠不能抵償操作費用，一般只有在硫磺回收裝置的規模很大，或環保要求很嚴的情況下才使用；

3、克勞斯延伸類法：克勞斯延伸類法有MCRC克勞斯法、CBA克勞斯法、Clinsulf法和直接氧化類的超級克勞斯法，分別敘述如下：