116.我國硫回收技術(shù)的現(xiàn)狀存在問題及對(duì)策

1、2l6齊魯石油化工1991皇我國硫回收技術(shù)的現(xiàn)狀存在問題及對(duì)策唐昭睜劉伯華毛興民羅守坤白文茹’(齊魯石化登畝研究院、煉1由廠)一、引言八十年代以來，國外開發(fā)了許多新的硫回收工藝技術(shù)。新工藝設(shè)備流程簡單，不但裝置可靠性程度高而且綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能好，除了可降低新建裝置投資和操作費(fèi)用外，還可用于舊裝置改造，以比較少的投入，獲取裝置效能的大幅度提高，使傳統(tǒng)的克勞斯硫回收技術(shù)本身發(fā)生了重大變革。因此新工藝白同世以來，便在墾外受到普遍重視。本文針對(duì)

2、墾外最新開發(fā)的幾項(xiàng)改善克勞斯裝置效能、提高硫回收率的新工藝，結(jié)合墾內(nèi)硫回收技術(shù)的現(xiàn)狀和存在的同題，進(jìn)行了扼要評(píng)述，提出了一些對(duì)策措蘸，希望能對(duì)我國的硫回收工作者提供有益的啟迪。二、我國硫回收技術(shù)現(xiàn)狀1裝置生產(chǎn)我國克勞斯法回收硫生產(chǎn)起步于六十年代中期，第一套工業(yè)克勞斯裝置于1964年在四川天然氣田建成投產(chǎn)jI971年在山東勝利煉油廠又成功地實(shí)現(xiàn)了以煉油廠酸性氣為原料的回收硫生產(chǎn)。從此揭開了我墾硫回收技術(shù)發(fā)展的序幕。經(jīng)過20多年時(shí)聞不斷地努

3、力，我墾的硫回收技術(shù)在科研、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)單位通力合作下，以提高硫回收率、減少環(huán)境污染為目標(biāo)，在完善工藝、改進(jìn)設(shè)備方面巳取得顯著進(jìn)步迄今為止，墾內(nèi)已建成30多套回收硫生產(chǎn)裝參加工作的玨有張■、事樹幃置。其中，四川天然氣田有l(wèi)O套裝置，中國石化總公司煉油廠和有關(guān)石化企業(yè)的酸性氣硫回收裝置有22套，此外在建和擬建裝置還有9套能力為9210|t／a。若將一些化工企業(yè)的裝置也包括在內(nèi)的話，至1992年我國克勞新裝置總數(shù)將有45套左右，大多數(shù)仍屬于年

4、產(chǎn)2000~5000噸硫磺的小型裝置，即使目前與天然氣凈化廠配套和規(guī)模最大的引進(jìn)裝置，最高年產(chǎn)硫磺也不過萬噸左右。我墾硫回收裝置酸性氣供應(yīng)情況，除天然氣田裝置HlS氣源單純，相對(duì)比較穩(wěn)定外，煉油廠裝置因受上游催化裂化、加氫、焦化、液態(tài)烴脫硫和古硫污水汽提等多路供氣裝置或／和進(jìn)廠原油加工處理量及臺(tái)硫量披動(dòng)的影響，酸性氣供量或／和HlS濃度變化幅度很大，烴類夾帶超標(biāo)現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。因此為了保證裝置連續(xù)生產(chǎn)和成品硫磺質(zhì)量，我墾絕大多數(shù)裝置均采

5、用操作彈性大、用酸性氣燃燒爐出口高溫過程氣分別調(diào)節(jié)一、二級(jí)轉(zhuǎn)化器入口溫度的外摻臺(tái)法和直流式工藝。2催他荊墾內(nèi)硫回收裝置早期使用天然鋁礬土作為催化荊，總硫轉(zhuǎn)化率只有8O％～85，未轉(zhuǎn)化的各種硫化物焚燒后以So：的形式排入大氣，嚴(yán)重地污染了環(huán)境。我墾從七十年代中期開始研制人工合成催化荊。迄兮已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)使用的有Ls一811和cT6—2兩種活性氧化鋁型催化劑，其各項(xiàng)性能和技術(shù)指標(biāo)與法國cR^J，o3催化荊相當(dāng)。目前Ls一8l】催化辯已在

6、全墾2O套硫回收裝置上推廣使用，并已代替法墾cR催化荊在引●●維普資訊2l8齊魯石油化工991藝技術(shù)水平而言，魏國與發(fā)達(dá)國家相比仍然還存有一定的差距。三、差距和存在的問題1國外技術(shù)水平和發(fā)展動(dòng)向由于世界范圍內(nèi)s排放限利日益嚴(yán)格。自七十年代起，歐美諸國相繼制訂了嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)條令，對(duì)于產(chǎn)生SOz主要污染源的克勞斯回收硫生產(chǎn)裝置開始實(shí)藍(lán)強(qiáng)利性法規(guī)，明確規(guī)定SO的捧放濃度不得超過20Q0~2500ppm，美國大多數(shù)州和西德以及日本則進(jìn)一步規(guī)定

7、，八十年代的克勞斯裝置SOz排放濃度必須300ppm。為此國外開發(fā)了多種克勞斯尾氣處理技術(shù)以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。但尾氣處理裝置投資犬。操作費(fèi)用高。例如采用SCOT尾氣處理技術(shù)裝置投資是普通克勞新裝置的一倍，即使是比較經(jīng)擠的s脅裝置費(fèi)用也要增加50，并且增設(shè)尾氣處理后麓碳的生產(chǎn)成本亦將增加30～50因此除了大型裝置(日產(chǎn)硫璜100噸以上)或人口稠密地區(qū)外。對(duì)于一般中小塑裝置難以在短期內(nèi)普遍推廣使用針對(duì)這類同題，法國羅納普朗克公司(Rh

8、o—PollI∞cCo)首先致力于以完菩催化劑功能為目的的系列化硫回收催化劑研赫，迄今為止除了DR和cR氧化鋁催化劑外(1962~l972年)還研制了CRS21有機(jī)贏水解償化荊(]972年)AM克勞斯保護(hù)催化劑(1976年)，a喀一3l無硫酸鹽化作用催化劑(1981年)和CT739、749克勞斯尾氣灼燒催化劑0982年)對(duì)于中小型回收硫生產(chǎn)裝置，特別是小基裝置具有重要和現(xiàn)實(shí)意義。例如對(duì)HtS含量為60的酸性氣，在同一裝置和相同工藝條件下

9、采用系列化催化劑裝填方案總硫轉(zhuǎn)化率可由原來的938％提翮955％直至967％，若增設(shè)第三轉(zhuǎn)化器并使用CRS3I催化jfi，勛可使總硫轉(zhuǎn)化率達(dá)到馳％的術(shù)平國外在不斷開發(fā)具有高活性和多種性瞌特點(diǎn)的催化劑形成系列化產(chǎn)品的洞時(shí)，八十年代以來克勞斯硫露收工藝技術(shù)也出現(xiàn)了許多新進(jìn)展這些進(jìn)展都是沿著兩個(gè)方面來開拓的。衰2系捌他目收催化捌的娃蕾(甚贏轉(zhuǎn)化屆氣中黛化鈾催化劑裝填情況事(v)古量(v)n第二轉(zhuǎn)化囂981178^M第=轉(zhuǎn)化器955仉979C一

10、31第=轉(zhuǎn)化囂96_7OB54第二轉(zhuǎn)化器并增cRs31980(68設(shè)第三轉(zhuǎn)化囂拄一第一轉(zhuǎn)化囂均使甩cRP／tO=僵化拱其一是改進(jìn)硫回收工藝本身提高藐的回收率或裝置的效能例如：1981年美國加里福尼亞州聯(lián)合油公司(Catiforr~Umon0_lc。)開發(fā)了專門加工處理原料氣中H濃度5的貧酸氣S~lectox過程和H濃度在5～65的循環(huán)Selectox過程。S~lectox裝置類似于克勞斯硫回收裝置，不同之處在于用S~lectox催化劑床

11、層取代了克勞斯燃燒爐。在第一轉(zhuǎn)化器中利用一種特殊的選擇性氧化催化劑，使化學(xué)計(jì)量的瑗熱空氣與進(jìn)料中的部分HtS反應(yīng)生成SO=與此同時(shí)s0t與剩余的H進(jìn)行克勞斯反應(yīng)生成元素堿。通過第一轉(zhuǎn)化器硫的回收率約達(dá)8O％，出口氣中未反應(yīng)的H和SO的分子比為2t1，與朱冷凝的琉蒸汽一起加熱后通過一個(gè)或幾個(gè)A]=O3克勞斯催化荊床層，從中回收剩余的元素硫t最后總硫回收率可達(dá)97％左右。由于采用低成本的碳鋼建造和不莆使用昂貴的胺或其它化學(xué)試劑，Eclect