硫磺回收工藝原理

硫磺回收理論知識(shí)第一節(jié)硫磺介紹一

、概述煤氣中的

H2S

對(duì)合成觸媒有著極大的危害，嚴(yán)重影響觸媒使用壽命，故需采取

措施脫除其中的H?

S。

此外，從煤氣中脫除的H?S

又是生產(chǎn)硫磺的重要原料。

這樣做，既可使寶貴的硫資源得到綜合利用，又可防止環(huán)境污染。大約直到70年代初，主要只是從經(jīng)濟(jì)上考慮是否需要進(jìn)行硫磺回收。如果在經(jīng)濟(jì)上

可行，那就建設(shè)硫磺回收裝置；如果在經(jīng)濟(jì)

上不可行，就把脫除的酸氣燃燒后放空。但

是隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格，當(dāng)前把煤氣中脫除下來的H?S

轉(zhuǎn)化成硫磺，不只是從經(jīng)濟(jì)上考慮，更重要的是出于環(huán)境保護(hù)的需要。脫硫溶液再生所析出的含H?S

酸氣，大多進(jìn)入克勞斯裝置回收硫磺。在酸氣H?S

濃度較低且硫量不大的情況下，也可采用直接轉(zhuǎn)化法在液相中將H?S

氧化為元素硫。除此之外，還可利用其生產(chǎn)一些硫的化工產(chǎn)品；將H?S

轉(zhuǎn)化為元素硫及氫氣具有更高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此其研究開發(fā)頗為國(guó)內(nèi)外所關(guān)注，但迄今尚未有工業(yè)應(yīng)用報(bào)道；也有人從

酸氣含有H?S

及CO?

二者的條件出發(fā)，考慮既生產(chǎn)硫磺、又生產(chǎn)CO+H?

合成氣等等。迄今為止，酸氣處理的主體工藝仍是以空氣為氧源、將H?S

轉(zhuǎn)化為硫磺的克勞斯工藝，

酸氣處理的主要產(chǎn)品是硫磺。二

、硫磺的性質(zhì)硫磺在常

溫下為黃色固體，結(jié)晶形硫磺系斜方晶硫，又稱正交晶硫或α硫；升溫至95.6℃時(shí)則轉(zhuǎn)變

為單斜晶硫，又稱β硫；二者均是8原子環(huán)，但排列形式和間距不同。無定形硫主要是彈性硫，它是液硫注入冷水中形成的。不溶硫指不溶于二硫

化碳的硫磺，亦稱聚合硫、白硫或w

硫，主要用作橡膠制品的硫化劑。1.

不同硫分子的平衡硫分子可由不同數(shù)量的硫原子組成，主要有S2、S6

及S8。

大體說來，在克勞斯燃燒爐的高溫條

件下主要是S2,

在催化段則生成S8

以及少量S6。2.

液硫粘度在液硫性質(zhì)中特別值得注意的是其粘溫圖，如圖1-1。液硫在溫度達(dá)160℃左右時(shí)其分子急劇聚合形成μ硫而與S8成平衡，相應(yīng)地其粘度亦急劇升高，至187℃達(dá)到最大值；此后隨溫度升高硫分子

又迅速裂解而粘度迅速下降。因此，在硫蒸汽的

冷凝及液硫的輸送等過程中應(yīng)注意避開高粘度區(qū)域。圖1-1

液硫粘度第二節(jié)克勞斯法硫磺回收基本原理從酸氣中回收硫磺普遍采用克勞斯法

(ClausProcess),

所謂克勞斯法簡(jiǎn)單說來就是氧化催化制硫的一種工藝方法。經(jīng)改良后的克勞斯法應(yīng)用

廣泛。近幾十年來，在工藝流程、設(shè)備設(shè)計(jì)、催

化劑的選擇、自控系統(tǒng)、材質(zhì)和防腐技術(shù)等方面

都取得了較大的進(jìn)展。一

、克勞斯反應(yīng)1883年英國(guó)化學(xué)家C.F.Claus開發(fā)了H2S

氧化制硫的方法，即：H?S+O?==SN+H?O+205KJ/mol

(2-1)上式習(xí)稱克勞斯反應(yīng)，這一經(jīng)典的反應(yīng)由于強(qiáng)的放熱而很難維持合適的反應(yīng)溫度，只能借助于限制處理量來獲得80%～90%的轉(zhuǎn)化率。1938年，德國(guó)法本公司將原型克勞斯工藝改革為兩段反應(yīng)：熱反應(yīng)段及催化反應(yīng)段。這一重大改進(jìn)使之獲得廣泛應(yīng)用，并在國(guó)外文獻(xiàn)中被

稱為改良克勞斯工藝。在熱反應(yīng)段即燃燒爐內(nèi)1/3的H?S

氧化成SO?有如下主反應(yīng)：H?S+O?==SO?+H?O+518.9

KJ/mol

(2-2)H?S+SO?==S?+H?O-42.1KJ/mol

(2-3)尾氣進(jìn)一步處理后放空?qǐng)D

1

-

2

改良克勞斯法工藝示意圖(部分燃燒法)廢熱鍋爐催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器

(170一350℃)硫冷凝器

(130～200℃)含H?S

酸氣氧(或空氣)反應(yīng)爐(950—1250℃)低壓蒸汽液

硫高

壓

蒸

汽

+系統(tǒng)的初始溫度為37.8℃,理論計(jì)算表明，在絕熱條件下用純O?

完全燃燒純H?S時(shí)，最高溫度可達(dá)到4760℃(反應(yīng)條件A)。但若只有1/3體積的H?S燃燒，且最終產(chǎn)物中僅含有

H?O、SO?和H?S時(shí)則上述溫度降到2593℃(反應(yīng)條件B);如果進(jìn)一步使反應(yīng)完全，而最

終產(chǎn)物中只含有H?O和S?

時(shí)(反應(yīng)條件C),最終溫度也相應(yīng)地降到2471℃。如果以空氣

替代純O?

作為氧化劑，由于將消耗大量能量來加熱空氣中所含的N?

,上述3個(gè)反應(yīng)的最終

溫度將分別降到1860℃(反應(yīng)條件D)、1443℃

(反應(yīng)條件E)和1349℃(反應(yīng)條件F)。從

上述6個(gè)反應(yīng)的熱力學(xué)條件比較分析，可以歸納出對(duì)克勞斯工藝的基本認(rèn)識(shí)。(1)反應(yīng)條件A、B

和

C

實(shí)質(zhì)上是在理想狀態(tài)下對(duì)式(1-

2)、式(1-

3)和式(1-4)進(jìn)行模擬計(jì)算，并從理論上闡明了高溫有利于克勞斯反應(yīng)的進(jìn)行。但受到設(shè)備條件的限制，

如燃燒爐溫度超過1500℃后耐火材料的選擇非常困難，故常規(guī)克勞斯工藝均選擇空氣作為

氧化劑。(2)反應(yīng)條件F

實(shí)質(zhì)上是在理想狀態(tài)下對(duì)常規(guī)克勞斯裝置燃燒爐內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果表明此條件下最高可能達(dá)到的反應(yīng)溫度為1349℃。(3)原料酸氣中的

H?S

濃度(或分壓)是決定燃燒爐溫度的關(guān)鍵因素，這也是近年來選擇性脫硫工藝受到普遍重視的重要原因之一。計(jì)算結(jié)果表明，燃燒爐溫度將隨原料酸氣中

H?S

濃度的增加而升高，從而為工藝流程的選擇(直流、分流、直接氧化等)提出了準(zhǔn)則，(4)氧化劑(純氧、富氧空氣、空氣等)中的O?

濃度是影響燃燒爐溫度的另一個(gè)重要因素，隨著氧氣濃度的提高，爐溫將急劇上升，從而為貧酸氣制硫、氧基硫磺回收等新工藝

的開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。在催化反應(yīng)段(克勞斯反應(yīng)器)是余下的2/3的H?S

在催化劑上與燃燒反應(yīng)段生成的SO?

反應(yīng)，主反應(yīng)是：H?S+SO?==Sn+H?O+93KJ/mol

(2-4)此處應(yīng)當(dāng)指出的是催化段落生成硫(主要為S8,

也有S6)

的式(2-4)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但熱反應(yīng)段生成S2

的式(2-3)反應(yīng)卻是吸熱反應(yīng)。燃燒爐內(nèi)高溫反應(yīng)的復(fù)雜性事實(shí)上，在燃燒爐內(nèi)除主反應(yīng)外還有十分復(fù)雜的副反應(yīng)，包括酸氣中烴類的氧化反應(yīng)、

H?S

裂解反應(yīng)以及有機(jī)硫

(COS

及CS2)烴類氧化反應(yīng)如：CH4+3/2O?==CO+2H?O相應(yīng)地有水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)：CO+H?O==CO?+H?的生成反應(yīng)等，此中：(2-5)(2-6)H?S

裂解反應(yīng)：H?S==

H2+S2有機(jī)硫生成反應(yīng)相當(dāng)復(fù)雜，文獻(xiàn)中提出了多種COS

及CS2

的生成反應(yīng)，從熱力學(xué)的角度看，下述兩個(gè)反應(yīng)

是最有利的反應(yīng)：CH4+4S1==CS2+2

H?S

(2-7)CH4+SO2==COS+H?O+H2

(2-8)但

很

難說式(2-7)及式(2-8)就是燃燒爐內(nèi)生成CS2

及COS

的主導(dǎo)反應(yīng)。如果酸氣中含有

NH3,

則燃燒爐內(nèi)還將有NH3

的氧化反應(yīng)。由于燃燒爐生成了有機(jī)硫，為了提高裝置的轉(zhuǎn)化率及硫收率，需在催化段使其水解轉(zhuǎn)化為H?S:COS+H?O==H?S+CO?

(2-9)CS?+2H?O==2H?S+CO?

(2-10)能量變化，kJAFD△H2溫度，C反應(yīng)，mol92712049271204(1)3H?S+3/20?

→SO?+H?O+2H?S-423.3-401.2519.6-519.2(2)2H?S+SO?

→3/2S?+2H?0-26.3-42.142.141.3(3)3H?S+3/202→3/2S?+3/2H?O-449.5—443.3-475.4-477.9(4)H?S+1/20→H?O+S-5.4-20.058.057.5(5)S?+O?

→SO?-417.8-381.1-577,1-577.5(6)2S→S-289.0-255.6-432.8-434.5(7)S+20?

→2SO?-547.1506.7721.4720.6(8)CH?+2O?

→CO?+2H?O767.9796.5797.3801.5(9)C?H?+7O?

→2CO?+3H?O-1484.1-1497.0-1424.9-1429.5(10)CH?

(氣態(tài)苯)

→6C+3H-299.4-354.9-603.0-593.8(11)C,H:(氣態(tài)甲苯)→7C+4H-914.91022.1-334.0-607.2①

吉布斯自由能的變化，負(fù)值表示有自發(fā)反應(yīng)的可能性，②

列出的是反應(yīng)熱，負(fù)值則表示放熱反應(yīng)。表

1

-

2

常規(guī)克勞斯法燃燒爐內(nèi)的主要化學(xué)反應(yīng)在硫蒸汽冷凝過程中還有不同硫分子的轉(zhuǎn)換反應(yīng)以及硫分子與溶解的H?S

在液硫中生成多硫化氫的反應(yīng)。3S2

==

S6

(2-11)4S2

==

S8

(2-12)H?S+Sn==H?Sn+1

(2-13)二、

克勞斯燃燒爐內(nèi)的反應(yīng)平衡克勞斯反應(yīng)為可逆反應(yīng)，圖2-1為H2S

轉(zhuǎn)化為硫的平衡示意圖，圖的右側(cè)為高溫反應(yīng)區(qū)，平衡轉(zhuǎn)化率隨溫

度同步升高，但通常不超過70%;左側(cè)則隨溫度下降

而平衡轉(zhuǎn)化率上升，需有催化劑推動(dòng)反應(yīng)。在燃燒爐內(nèi)的高溫(大于927℃)工況下，許多反應(yīng)，尤其是生成硫的反應(yīng)實(shí)際上已處于平衡狀態(tài)。圖2-1

H?S

轉(zhuǎn)化為硫的平衡轉(zhuǎn)化率三

、克勞斯工藝催化段的反應(yīng)平衡催化段內(nèi)的反應(yīng)較燃燒爐要簡(jiǎn)單得多，主

要是生成硫磺的反應(yīng)和有機(jī)硫水解的反應(yīng)。從平衡而言，生成硫

的反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的下降而急劇上升，所以應(yīng)選

用低溫下有高活性的催化劑以提高轉(zhuǎn)化率。至于有機(jī)硫的水解反應(yīng)，雖然在低溫下有高的平衡常數(shù)，但由于催化劑的動(dòng)力學(xué)性能，反應(yīng)不得不在稍高

的溫度下進(jìn)行以提高其水解率。第三節(jié)工藝方法及流程一、工藝方法選擇通常，克勞斯裝置包括熱反應(yīng)、余熱回收、硫冷凝、再熱及催化反應(yīng)等部分。由這些部分可以組成各種不同的

克勞斯硫磺回收工藝，從而處理不同H2S

含量的進(jìn)料氣。

目前，常用的工藝方法有直流法(部分燃燒法)、分流法、硫循環(huán)法及直接氧化法等。不同工藝方法的區(qū)別在

于保持熱平衡的方法不同。在這幾種工藝方法的基礎(chǔ)上，又根據(jù)預(yù)熱、補(bǔ)充燃料氣等措施不同，派生出各種不同的變型工藝方法，其適用范圍見表3-1。酸氣H?S濃度，%工藝流程安排酸氣H?S濃度，%工藝流程安排50～100直流法10～15預(yù)熱酸氣及空氣的分流法30～50預(yù)熱酸氣及空氣的直流法，或非常規(guī)分流法5～10摻入燃料氣的分流法，

或硫循環(huán)法15～30分流法<5直接氧化法應(yīng)當(dāng)指出，表3-1所提供的工藝安排只是一種大體的劃分。傳統(tǒng)的克勞斯裝置硫收率較低，假定原料氣中烴含量為1%,采用正常的再熱方式和操作條件，對(duì)不同H2S

含量的原料氣，其轉(zhuǎn)化器級(jí)數(shù)與硫回收率的關(guān)系如表3-2所示。表3-1各種克勞斯工藝流程安排原料氣中H?S含量%(干基)計(jì)算的硫回收率，%兩級(jí)轉(zhuǎn)化三級(jí)轉(zhuǎn)化四級(jí)轉(zhuǎn)化2092.793.895.03093.194.495.74093.594.896.15093.995.396.56094.495.796.77094.796.196.88095.096.4979095.396.697.1表3-2克勞斯裝置

H2S

含量、轉(zhuǎn)化器級(jí)數(shù)和硫回收率的關(guān)系方法低溫

克勞

斯反

應(yīng)所有

S轉(zhuǎn)

變?yōu)?/p>

H?S有機(jī)S

轉(zhuǎn)變

為

H?S急冷除水吸收H?SH?S

直接氧化所有S轉(zhuǎn)化為

S

O?總硫收

率

，%CBAI99MCRCI99Clinsulf

SDP1.99Superclaus99I99Superclaus99.5IⅡ99.5Claus+SCOTIII>99.8由于對(duì)克勞斯裝置尾氣SO2

排放的環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，形成了一些克勞斯裝置與尾氣處理聯(lián)為一體的

克勞斯組合工藝，表3-3

列舉了幾種克勞斯組合工藝

方法及其工藝步驟、總硫收率?？偟恼f來，對(duì)硫磺回收及尾氣處理工藝的選擇應(yīng)根據(jù)不同國(guó)家對(duì)不同規(guī)模

回收裝置排放尾氣的環(huán)保要求以及各

種工藝能達(dá)到的硫收率來確定，還應(yīng)

考慮投資、操作難易、工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)、

設(shè)備要求等多方面因素。二

、克勞斯裝置工藝流程(一

)

直

流

法直流法也稱直通法、單流法或部分燃燒法，在通常情況下，當(dāng)酸氣H2S

濃度高于50%時(shí)可采用此種工藝。(我公司現(xiàn)采用的為此種工藝)直流法的主要特點(diǎn)是全部酸氣與按需要配入的空氣一起進(jìn)入燃燒爐反應(yīng)，再經(jīng)過余熱鍋爐(也稱廢熱鍋爐)、

兩級(jí)或更多的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器與相應(yīng)的硫磺冷凝冷卻器，

經(jīng)捕集硫磺后尾氣或灼燒排空或進(jìn)入尾氣處理裝置。采用直流工藝，燃燒爐內(nèi)即有60%-70%的元素硫生成，這就大大減輕了催化段的轉(zhuǎn)化負(fù)荷而有助于提高

硫收率，因此直流工藝是首選工藝；其限制因素是酸

氣H2S

濃度不應(yīng)低于50%,究其實(shí)質(zhì)則是酸氣與空氣

燃燒的反應(yīng)熱應(yīng)足以維持爐膛溫度不低于927℃,一

般認(rèn)為此溫度是燃燒爐內(nèi)火焰處于穩(wěn)定狀態(tài)而能夠有

效操作的下限。顯然，如預(yù)熱酸氣及空氣或使用富氧

空氣，

H2S

濃度也可低于50%。克勞斯工藝之所以需要設(shè)置兩級(jí)乃至更多的催化轉(zhuǎn)化段，不像許多催化過程僅有一個(gè)反應(yīng)器，是基于兩個(gè)

原因，

一是出轉(zhuǎn)化器的過程氣溫度需高于其硫露點(diǎn)溫

度，以防液硫凝結(jié)于催化劑上而使之失去活性；二是

較低的反應(yīng)溫度將有較高的的平衡轉(zhuǎn)化率，通常在一

級(jí)催化轉(zhuǎn)化中為使有機(jī)硫有效水解需使用較高溫度，

二級(jí)及其以后的轉(zhuǎn)化逐級(jí)安排更低的溫度以獲得更高的轉(zhuǎn)化率。傳統(tǒng)的克勞斯工藝催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器均采用絕熱反應(yīng)器，反應(yīng)熱由過程氣帶出。一

反

二規(guī)后應(yīng)景

則氣

皮氣排人大氣氣用氣情集景

Fu—-用氣炸燒爐

煙由三年葉凝異減斌

剛脫氣池風(fēng)皮地假爐「G圖6-4

兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化克勞斯直流工藝流程圖「[

—L5二每凝景

一如斗鹽爐「GL5賦水丹

南景氛性爐一年寸凝是病礦成品流南也倒中水賦氣L3(二)克勞斯分流工藝當(dāng)

酸

氣H2S

濃度低于50%而又高于15%時(shí)可采用分流工藝，典型的分流工藝使酸氣量的1/3與計(jì)量的空氣

進(jìn)入燃燒爐將其中的H2S

轉(zhuǎn)化為SO2,

此股過程氣經(jīng)

余熱鍋爐后與另外的2/3酸氣混合進(jìn)入催化轉(zhuǎn)化段。因此，在此種工藝中硫磺是完全在催化段內(nèi)生成的。圖6-5為具兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化的克勞斯分流工藝流程圖。采用分流工藝，當(dāng)酸氣H2S

濃度在30%～50%之間，如H2S

完全燃燒為SO2

則爐溫過高、爐壁

的耐火材料難以承受，此時(shí)可將進(jìn)入燃燒爐的酸

氣量提高至1/3以上來控制爐溫。此種情形可稱為

非常規(guī)分流工藝，此時(shí)在燃燒爐內(nèi)有部分硫生成，

從面可減輕催化段的轉(zhuǎn)化負(fù)荷，但由于在余熱鍋

爐后不經(jīng)冷凝冷卻即與余下的酸氣一起進(jìn)入轉(zhuǎn)化

段，過程氣中的硫蒸汽也將影響轉(zhuǎn)化效率。應(yīng)當(dāng)指出，分流工藝中由于部分酸氣不經(jīng)燃燒爐即進(jìn)入催化轉(zhuǎn)化段，當(dāng)酸氣中含有重?zé)N、尤其是

芳烴時(shí)，它們可能在催化劑上裂解結(jié)碳，對(duì)催化

劑的活性有重要的不良影響。期

合慶燦劇爐一儒爐水懼爐水二年后氣件入大氣表去成型狀量表減池二年時(shí)幫異水燃光戶監(jiān)料氣圖圖-5

克芳斯分流工藝流程圖用氣措

集果一

票

[龍氣煙由風(fēng)(

三

)

直

接

氧

化

法進(jìn)

料

氣

中H2S

含量在5%-10%時(shí)推薦采用此法。它是將進(jìn)料氣預(yù)熱后和空氣混合至適當(dāng)溫度，直接進(jìn)入轉(zhuǎn)化器內(nèi)進(jìn)

行催化反應(yīng)。進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的空氣量仍按進(jìn)料氣中1/3體積的H2S

完全燃燒生成SO2

來配給。在轉(zhuǎn)化器內(nèi)主要按反應(yīng)式(2-2)、

(2-3)進(jìn)行反應(yīng)。H2S+02==SO2+H2O+518.9

KJ/mol

(2-2)H2S+SO2==S2+H2O-42.1KJ/mol

(2-3)(四)硫循環(huán)法當(dāng)進(jìn)料氣中H2S

含量在5%-10%甚至更低時(shí)可考慮采用此法。它是將一部分液硫產(chǎn)品返回反應(yīng)爐內(nèi)，在另

一個(gè)專門的燃燒器中使其燃燒生成SO2,

并使過程氣

中H2S

與SO2

摩爾比為2。除此之外，流程中其它部

分均與分流法相似。第四節(jié)克勞斯延伸工藝尾氣處理在常規(guī)克勞斯工藝的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步

提高裝置的硫收率或裝置產(chǎn)能或擴(kuò)展應(yīng)用范

圍，開發(fā)了多種克勞斯延伸工藝，包括克勞

斯組合工藝和克勞斯變體工藝。由于“獨(dú)立”的尾氣處理裝置對(duì)回收硫的貢獻(xiàn)不過4%～5%,從經(jīng)濟(jì)上的角度而言，

它是產(chǎn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)不抵投入的裝置，這是人類為

維護(hù)自身生存環(huán)境而要求企業(yè)付出的代價(jià)。

因此，千方百計(jì)降低這方面的投入成為追求

的目標(biāo)，將常規(guī)克勞斯與尾氣處理合為一體

可降低投資操作費(fèi)用，克勞斯組合工藝應(yīng)運(yùn)

而生。超級(jí)克勞斯硫磺回收工藝方法簡(jiǎn)介荷蘭

Comprimo

公司使克勞斯工序在富H2S

條件下(

即H2S/SO2

大于2)運(yùn)行，然后以

一

個(gè)H2S

選擇

氧化為硫的工序，形成Superclaus99

工藝，總硫收

率99%。如在選擇氧化段前插入一個(gè)有機(jī)硫水解段，

則總硫收率可達(dá)99

.

5%,是Superclaus99.5

工藝。超級(jí)克勞斯工藝在1986年取得專利，并于1988年在

德國(guó)建成第一套超級(jí)克勞斯裝置。超級(jí)克勞斯工藝

被認(rèn)為是過去50年克勞斯工藝最重大的發(fā)展之一，適用于3-

1165t/d的硫磺回收裝置。截至2001年，世

界上已建和在建超級(jí)克勞斯裝置超過100

套。超級(jí)克勞斯工藝原理及工藝流程(

一

)

加

熱

段

原

理在傳統(tǒng)的克勞斯工藝中，通過維持空氣與酸氣的比值以使在燃燒爐所排

出的氣體中H2S/SO2

為2/1,而超級(jí)克勞斯硫磺回收工藝則遵循與之不同的原理。該工藝是通過調(diào)節(jié)空氣與酸氣比使進(jìn)入超級(jí)克勞斯反應(yīng)器中的H2S

濃度適當(dāng)。為了滿足這一要求，前端燃燒段則需以非克勞斯比率

進(jìn)行

(H2S/SO2

大于2)。換句話說，前端燃燒段運(yùn)行時(shí)控制H2S

濃度比控制H2S

與SO2

的比值顯

得更為重要。控制原理：如果進(jìn)入超級(jí)克勞斯反應(yīng)器中H2S

濃度太高，那么則增大進(jìn)入燃燒爐的空氣流量；

如果進(jìn)入超級(jí)克勞斯反應(yīng)器中H2S

濃度太低，那么相應(yīng)減小進(jìn)入燃燒爐的空氣流量。關(guān)鍵是控制進(jìn)入超級(jí)克勞斯反應(yīng)器的H2S

濃度，而非傳統(tǒng)克勞斯工藝中控制H2S

與SO2

比率。

主燃燒爐的反應(yīng)：H2S+3/2O2=SO2+H2O+518.9

KJ/molH2S+SO2=S2+H2O-42.1KJ/mol(

二

)

催

化

克

勞

斯

段

原

理在下游三個(gè)催化反應(yīng)段進(jìn)一步轉(zhuǎn)化生成硫磺。在克

勞斯反應(yīng)器中，克勞斯反應(yīng)平衡如下：H2S+SO2==Sn+H2O+98KJ/mol(三)超級(jí)克勞斯反應(yīng)器段來自最后一個(gè)克勞斯反應(yīng)器的工藝氣體與空氣混合。

在超級(jí)克勞斯反應(yīng)器中使用H2S

選擇氧化生成單質(zhì)

S

的觸媒。發(fā)生的反應(yīng)如下：H2S+O2==

S+H2O+Q該熱力學(xué)反應(yīng)完全，因此可以獲得高轉(zhuǎn)化率的單質(zhì)

硫。級(jí)再熱爐混合室

二級(jí)再熱爐混合室料

氣

→三級(jí)內(nèi)同爐烯燒器三級(jí)再熱爐混合室

四級(jí)再熱爐混合室料

氣

+

[四級(jí)內(nèi)爐燃燒器態(tài)

混

合

器氣抽集器煙肉燃料風(fēng)機(jī)

尾氣灼燒爐一級(jí)反應(yīng)器二級(jí)反應(yīng)器三級(jí)反應(yīng)器超級(jí)克勞斯反應(yīng)器級(jí)硫冷凝器超級(jí)克勞斯冷凝器酸水壓送罐一

級(jí)液礎(chǔ)燃燒室鍋水燃料氣→

級(jí)再熱爐烤燒器四級(jí)液硫出

五級(jí)液品下熱酸氣來自脫硫再生塔酸水基脫硫裝置廢氣排入大氣汽

冷凝

器二級(jí)許藍(lán)

爐燃燒器酸氣分液罐二級(jí)液品