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摘 要:近年来,环境污染日益严重,各国对环境污染的控制也越来越严格。世界许多科研机构加大力度,对硫磺的回收利用进行新的研究,许多新工艺新技术应运而生。其中,具有诸多优点的超级克劳斯工艺发展最快,它是是一项先进、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、使用范围广、硫回收率高等优点。本文介绍了超优克劳斯硫磺回收工艺原理, 并对该工艺在相关领域的应用前景做出了展望。
关键词:硫磺回收 克劳斯 工艺 前景
随着石油、石化工业快速迅猛地发展,天然气处理量、含硫原油加工量也在逐年增加,硫磺回收工业面临的问题也是越来越突出。从20世界30年代以来,克劳斯硫磺回收工艺开始广泛应用于煤、石油、天然气的加工过程中。这一回收工艺的最大优势在于流程简单、操作灵活、运行费用低、回收硫的浓度高,因而,这种回收法一直位居本行业之首。作为一项颇具特色的硫磺回收技术,它既可以获得较高的经济效益,又可以大大减少大气的污染,可说是一举数得。运用克劳斯技术回收的硫磺纯度很高,几乎达到99.8%,既可以用来生产硫酸,又可以作为工业原料来进行使用,在许多的炼油厂、煤气化厂、化肥廠、发电厂、焦化厂、天然气净化厂……都得到了广泛的使用。尤其是近年来,在传统工艺基础之上研究开发的超级克劳斯,具有更多的一些优势,在硫磺的回收率、尾气环保达标等一些方面,都有了不同程度的新的突破。超级克劳斯在新建硫磺回收装置以及原有装置改造等方面也走在其他回收技术的前列。目前,这项回收工艺已经在世界上的多个国家得到推广使用,如日本、德国、荷兰、加拿大、美国等。当然,我国也不例外,很早也加盟其中,引进了此种工艺并投入生产运行。
一、硫磺回收技术的发展概况。
从石油、化肥等行业含硫化物的酸气中回收利用硫,可以制成两种产品,一种是硫磺,一种是硫酸。至于何时制成硫磺,何时制成硫酸,这要取决于两个因素,一个是制作时的工艺流程的不同,一个还要看当地的情况需要和产品的销路等因素,在此就不一一加以赘述了。制造硫酸,我们在生产中通常使用的方法是湿接触法,之所以这样是因为在制取硫酸时,不需要再进行洗涤和干燥,只要在水蒸气存在下,将SO2催化转化成SO3,并直接凝结成酸就可以了。这种制造硫酸的方法,既大大缩短了流程,又节省了不少成本。
近年来,利用克劳斯装置净化尾气中的硫化物,回收硫磺工艺正在飞速发展,现在已有二十多种工艺流程,其中最典型的是超级克劳斯工艺。它以诸多优势排名在第一位。下面我们就重点来谈谈超级克劳斯硫磺回收工艺的一些特点。
二、超级克劳斯硫磺回收工艺的改良性。
超级克劳斯硫磺回收工艺克服了常规克劳斯硫磺回收工艺的局限性,集团体智慧于一身,大胆地进行改良,其主要优点如下:
1.解决了过程气中残留的H2O气体这一棘手问题。
在利用常规的克劳斯进行硫磺回收工艺时,专家们普遍感到棘手的问题,就是过程气中残留的H2O的处理,这也是硫磺回收工艺中一个一直悬而未决的问题。而超级克劳斯回收工艺,则彻底解决并攻克了这一难题,使得工艺水平提升了一个档次。在超级克劳斯反应段,过程气中残留的H2O,在选择性氧化催化剂的作用下,直接转化成元素硫。这一工艺直接影响了全世界的硫磺回收领域,使生产的工艺流程得以大大改进。
2.调整了主燃烧炉的空气/酸气的配比问题。
在硫磺回收工艺改良之前,常规的克劳斯硫磺回收工艺的主燃烧炉的空气/酸气的配比一直是2:1,无疑这就使得生产具有很大的局限性。而超级克劳斯硫磺回收工艺的主燃烧炉的空气/酸气的配比却不是一个固定值,它可以根据进入超级克劳斯反应段的过程气中H2O的浓度来进行控制,这就使得操作具有更大的灵活性。
三、超级克劳斯的优点
作为超级克劳斯,它到底比常规克劳斯好在哪里?都有哪些优点?让我们一起来剖析一下。
1.超级克劳斯工艺比常规克劳斯的工艺功能要更全面些,它在原有硫磺回收的基础之上,又增加了尾气处理这一功能,这就使得拥有了双重功效的超级克劳斯工艺,对硫磺的回收率能够高达99%以上,可谓是这一行业的龙头大哥。而常规克劳斯回收工艺,硫磺的回收率却只能达到94%,最多也就97%,比较一下可以看出,他们的差距还是非常明显的。
2.超级克劳斯工艺的优异显而易见,或许有人会问,按常理推算,超级克劳斯工艺如此神奇,投资方面是不是要很高呢?不是这样,虽然超级克劳斯工艺的确优异,但其单就资金的投入来看,超级克劳斯回收工艺,仅比普通的四级克劳斯高出10%到15%,也就是说,超级克劳斯工艺是低投入,高回报的。正是因为操作成本如此低廉,所以,超级克劳斯才会成为深受各大企业欢迎的主要原因之一。
3.和常规克劳斯工艺相比较,超级克劳斯工艺控制更简单快捷,但产生的硫磺和蒸气却要多得多,能以最少的投入获得最好的回报。这是超级克劳斯工艺最大的优点。
四、展望硫磺回收工艺的未来。
世界科技的发展日新月异,相信在不久的将来,随着科学技术水平的进一步发展,随着国际间各方面交流的日趋深入,在硫磺回收工艺这一领域,也必将涌现一批新的科研专家。到那时,硫磺回收工艺将会有一个更好的发展,实现更大的飞跃。如果真有那么一天,也许超级克劳斯硫磺回收工艺也会退出历史的舞台,而被新的工艺所替代,让我们拭目以待吧!
参考文献
[1]郑晓云;低温克劳斯法催化剂【J】;石油与天然气;2011年04期
[2]陈兵,尹荣辅;提高克劳斯工艺硫磺回收率的新途径【J】;天然气工业;2010年01期
[3]李鹤林;天然气输送管研究与应用中的几个热点问题【R】;石油管工程应用基础研究论文集;北京;石油工业出版社;2010.3.18
[4]陈庚良, 肖学兰, 杨仲熙;克劳斯法硫磺回收工艺技术【M】,石油工业出版社,2008.5
[5]邹传平, 王爱 ; 硫磺回收装置过程气组分的测定【J】,科技传播, 2011年03期
作者简介:黑大伟 (1984.01.08男) 籍贯和民族 陕西.榆林 工作单位 陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司; 学 历:大学本科;研究方向:煤化工、煤焦油加氢、煤焦油延迟焦化、PSA提氢气、精酚抽提、一氧化碳变换;硫磺回收;汽提; 职称:助工.
关键词:硫磺回收 克劳斯 工艺 前景
随着石油、石化工业快速迅猛地发展,天然气处理量、含硫原油加工量也在逐年增加,硫磺回收工业面临的问题也是越来越突出。从20世界30年代以来,克劳斯硫磺回收工艺开始广泛应用于煤、石油、天然气的加工过程中。这一回收工艺的最大优势在于流程简单、操作灵活、运行费用低、回收硫的浓度高,因而,这种回收法一直位居本行业之首。作为一项颇具特色的硫磺回收技术,它既可以获得较高的经济效益,又可以大大减少大气的污染,可说是一举数得。运用克劳斯技术回收的硫磺纯度很高,几乎达到99.8%,既可以用来生产硫酸,又可以作为工业原料来进行使用,在许多的炼油厂、煤气化厂、化肥廠、发电厂、焦化厂、天然气净化厂……都得到了广泛的使用。尤其是近年来,在传统工艺基础之上研究开发的超级克劳斯,具有更多的一些优势,在硫磺的回收率、尾气环保达标等一些方面,都有了不同程度的新的突破。超级克劳斯在新建硫磺回收装置以及原有装置改造等方面也走在其他回收技术的前列。目前,这项回收工艺已经在世界上的多个国家得到推广使用,如日本、德国、荷兰、加拿大、美国等。当然,我国也不例外,很早也加盟其中,引进了此种工艺并投入生产运行。
一、硫磺回收技术的发展概况。
从石油、化肥等行业含硫化物的酸气中回收利用硫,可以制成两种产品,一种是硫磺,一种是硫酸。至于何时制成硫磺,何时制成硫酸,这要取决于两个因素,一个是制作时的工艺流程的不同,一个还要看当地的情况需要和产品的销路等因素,在此就不一一加以赘述了。制造硫酸,我们在生产中通常使用的方法是湿接触法,之所以这样是因为在制取硫酸时,不需要再进行洗涤和干燥,只要在水蒸气存在下,将SO2催化转化成SO3,并直接凝结成酸就可以了。这种制造硫酸的方法,既大大缩短了流程,又节省了不少成本。
近年来,利用克劳斯装置净化尾气中的硫化物,回收硫磺工艺正在飞速发展,现在已有二十多种工艺流程,其中最典型的是超级克劳斯工艺。它以诸多优势排名在第一位。下面我们就重点来谈谈超级克劳斯硫磺回收工艺的一些特点。
二、超级克劳斯硫磺回收工艺的改良性。
超级克劳斯硫磺回收工艺克服了常规克劳斯硫磺回收工艺的局限性,集团体智慧于一身,大胆地进行改良,其主要优点如下:
1.解决了过程气中残留的H2O气体这一棘手问题。
在利用常规的克劳斯进行硫磺回收工艺时,专家们普遍感到棘手的问题,就是过程气中残留的H2O的处理,这也是硫磺回收工艺中一个一直悬而未决的问题。而超级克劳斯回收工艺,则彻底解决并攻克了这一难题,使得工艺水平提升了一个档次。在超级克劳斯反应段,过程气中残留的H2O,在选择性氧化催化剂的作用下,直接转化成元素硫。这一工艺直接影响了全世界的硫磺回收领域,使生产的工艺流程得以大大改进。
2.调整了主燃烧炉的空气/酸气的配比问题。
在硫磺回收工艺改良之前,常规的克劳斯硫磺回收工艺的主燃烧炉的空气/酸气的配比一直是2:1,无疑这就使得生产具有很大的局限性。而超级克劳斯硫磺回收工艺的主燃烧炉的空气/酸气的配比却不是一个固定值,它可以根据进入超级克劳斯反应段的过程气中H2O的浓度来进行控制,这就使得操作具有更大的灵活性。
三、超级克劳斯的优点
作为超级克劳斯,它到底比常规克劳斯好在哪里?都有哪些优点?让我们一起来剖析一下。
1.超级克劳斯工艺比常规克劳斯的工艺功能要更全面些,它在原有硫磺回收的基础之上,又增加了尾气处理这一功能,这就使得拥有了双重功效的超级克劳斯工艺,对硫磺的回收率能够高达99%以上,可谓是这一行业的龙头大哥。而常规克劳斯回收工艺,硫磺的回收率却只能达到94%,最多也就97%,比较一下可以看出,他们的差距还是非常明显的。
2.超级克劳斯工艺的优异显而易见,或许有人会问,按常理推算,超级克劳斯工艺如此神奇,投资方面是不是要很高呢?不是这样,虽然超级克劳斯工艺的确优异,但其单就资金的投入来看,超级克劳斯回收工艺,仅比普通的四级克劳斯高出10%到15%,也就是说,超级克劳斯工艺是低投入,高回报的。正是因为操作成本如此低廉,所以,超级克劳斯才会成为深受各大企业欢迎的主要原因之一。
3.和常规克劳斯工艺相比较,超级克劳斯工艺控制更简单快捷,但产生的硫磺和蒸气却要多得多,能以最少的投入获得最好的回报。这是超级克劳斯工艺最大的优点。
四、展望硫磺回收工艺的未来。
世界科技的发展日新月异,相信在不久的将来,随着科学技术水平的进一步发展,随着国际间各方面交流的日趋深入,在硫磺回收工艺这一领域,也必将涌现一批新的科研专家。到那时,硫磺回收工艺将会有一个更好的发展,实现更大的飞跃。如果真有那么一天,也许超级克劳斯硫磺回收工艺也会退出历史的舞台,而被新的工艺所替代,让我们拭目以待吧!
参考文献
[1]郑晓云;低温克劳斯法催化剂【J】;石油与天然气;2011年04期
[2]陈兵,尹荣辅;提高克劳斯工艺硫磺回收率的新途径【J】;天然气工业;2010年01期
[3]李鹤林;天然气输送管研究与应用中的几个热点问题【R】;石油管工程应用基础研究论文集;北京;石油工业出版社;2010.3.18
[4]陈庚良, 肖学兰, 杨仲熙;克劳斯法硫磺回收工艺技术【M】,石油工业出版社,2008.5
[5]邹传平, 王爱 ; 硫磺回收装置过程气组分的测定【J】,科技传播, 2011年03期
作者简介:黑大伟 (1984.01.08男) 籍贯和民族 陕西.榆林 工作单位 陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司; 学 历:大学本科;研究方向:煤化工、煤焦油加氢、煤焦油延迟焦化、PSA提氢气、精酚抽提、一氧化碳变换;硫磺回收;汽提; 职称:助工.