116.我國硫回收技術的現狀存在問題及對策

1、2l6齊魯石油化工1991皇我國硫回收技術的現狀存在問題及對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。新工藝設備流程簡單，不但裝置可靠性程度高而且綜合技術經濟性能好，除了可降低新建裝置投資和操作費用外，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

2、墾外最新開發(fā)的幾項改善克勞斯裝置效能、提高硫回收率的新工藝，結合墾內硫回收技術的現狀和存在的同題，進行了扼要評述，提出了一些對策措蘸，希望能對我國的硫回收工作者提供有益的啟迪。二、我國硫回收技術現狀1裝置生產我國克勞斯法回收硫生產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jI971年在山東勝利煉油廠又成功地實現了以煉油廠酸性氣為原料的回收硫生產。從此揭開了我墾硫回收技術發(fā)展的序幕。經過20多年時聞不斷地努

3、力，我墾的硫回收技術在科研、設計和生產單位通力合作下，以提高硫回收率、減少環(huán)境污染為目標，在完善工藝、改進設備方面巳取得顯著進步迄今為止，墾內已建成30多套回收硫生產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)的裝置也包括在內的話，至1992年我國克勞新裝置總數將有45套左右，大多數仍屬于年

4、產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)模最大的引進裝置，最高年產硫磺也不過萬噸左右。我墾硫回收裝置酸性氣供應情況，除天然氣田裝置HlS氣源單純，相對比較穩(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／和進廠原油加工處理量及臺硫量披動的影響，酸性氣供量或／和HlS濃度變化幅度很大，烴類夾帶超標現象也時有發(fā)生。因此為了保證裝置連續(xù)生產和成品硫磺質量，我墾絕大多數裝置均采

5、用操作彈性大、用酸性氣燃燒爐出口高溫過程氣分別調節(jié)一、二級轉化器入口溫度的外摻臺法和直流式工藝。2催他荊墾內硫回收裝置早期使用天然鋁礬土作為催化荊，總硫轉化率只有8O％～85，未轉化的各種硫化物焚燒后以So：的形式排入大氣，嚴重地污染了環(huán)境。我墾從七十年代中期開始研制人工合成催化荊。迄兮已經實現工業(yè)化生產使用的有Ls一811和cT6—2兩種活性氧化鋁型催化劑，其各項性能和技術指標與法國cR^J，o3催化荊相當。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藝技術水平而言，魏國與發(fā)達國家相比仍然還存有一定的差距。三、差距和存在的問題1國外技術水平和發(fā)展動向由于世界范圍內s排放限利日益嚴格。自七十年代起，歐美諸國相繼制訂了嚴格的環(huán)境保護條令，對于產生SOz主要污染源的克勞斯回收硫生產裝置開始實藍強利性法規(guī)，明確規(guī)定SO的捧放濃度不得超過20Q0~2500ppm，美國大多數州和西德以及日本則進一步規(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以滿足日益嚴格的環(huán)保要求。但尾氣處理裝置投資犬。操作費用高。例如采用SCOT尾氣處理技術裝置投資是普通克勞新裝置的一倍，即使是比較經擠的s脅裝置費用也要增加50，并且增設尾氣處理后麓碳的生產成本亦將增加30～50因此除了大型裝置(日產硫璜100噸以上)或人口稠密地區(qū)外。對于一般中小塑裝置難以在短期內普遍推廣使用針對這類同題，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有機贏水解償化荊(]972年)AM克勞斯保護催化劑(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)對于中小型回收硫生產裝置，特別是小基裝置具有重要和現實意義。例如對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化率可由原來的938％提翮955％直至967％，若增設第三轉化器并使用CRS3I催化jfi，勛可使總硫轉化率達到馳％的術平國外在不斷開發(fā)具有高活性和多種性瞌特點的催化劑形成系列化產品的洞時，八十年代以來克勞斯硫露收工藝技術也出現了許多新進展這些進展都是沿著兩個方面來開拓的。衰2系捌他目收催化捌的娃蕾(甚贏轉化屆氣中黛化鈾催化劑裝填情況事(v)古量(v)n第二轉化囂981178^M第=轉化器955仉979C一

10、31第=轉化囂96_7OB54第二轉化器并增cRs31980(68設第三轉化囂拄一第一轉化囂均使甩cRP／tO=僵化拱其一是改進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。在第一轉化器中利用一種特殊的選擇性氧化催化劑，使化學計量的瑗熱空氣與進料中的部分HtS反應生成SO=與此同時s0t與剩余的H進行克勞斯反應生成元素堿。通過第一轉化器硫的回收率約達8O％，出口氣中未反應的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或幾個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試劑，Eclect