承德中滦煤化工有限公司 河北省承德市 067102
摘要：当前，我国社会发展对于煤炭资源的依赖性较高，并且我国小型煤化工企业处理硫尾气方式多为固体吸收、直接燃烧两种方式，在这样的背景下，煤化工生产对于设备、成本投入、材料消耗量等都产生比较严重的影响。在科技信息技术的影响下，应用针对性的硫回收技术，在防止环境污染以及煤炭资源有效利用方面具有较为突出的作用。
关键词：硫回收；煤化工；应用
1克劳斯工艺
1.1常规克劳斯工艺
克劳斯工艺经过多年的发展，当前已经日趋完善，现今已经成为了硫回收的标准工艺，被广泛的应用于煤化工的硫回收当中。常规的克劳斯工艺是指在燃烧过程中，对硫化氢和空气的比例进行有效的控制，确保其比例维持在2:1左右，克劳斯反应的化学方程式是H2S+SO2-3/nSn+2H2O。常规克劳斯工艺的回收率理论上是较高的，但是在实际的生产过程中，硫的回收率会受到各种外界因素的不良影响，导致其回收率无法达到理论上的回收率。
1.2超级克劳斯工艺
超级克劳斯工艺是在常规克劳斯工艺的基础上发展而来的，整个工艺过程包括高温反应阶段和催化反应阶段，进而确保在整个处理流程中，冷凝器能够将硫元素进行有效的回收处理。相较于常规克劳斯工艺，其具有的优点如下所示：
（1）在三级转换器中加入了超级克劳斯催化剂，通过动力学的有效控制，进而加快整个过程的反应速率，提高了转换的效率；
（2）对于硫化氢和二氧化硫之间的比例要求没有严格的限制，只要确保硫化氢的量足够，降低了整个工艺的控制难度，大大简化了整个流程的控制，其总硫的回收率最高可达99%；
（3）应用于新建或改造装置，操作简单、稳定，提高了硫回收率，单位能耗低，投资低，无三废，符合国家环保要求。
1.3超优克劳斯工艺
超优克劳斯工艺是在硫的处理过程中，在前两个反应器中只加入常规的克劳斯催化剂，在最后的反应器中，根据处理工艺的需要加入具有选择性的氧化催化剂。同时，在床层中根据实际反应的需要，可以加入选择性的加氢还原催化剂。超优克劳斯工艺是在超级克劳斯工艺的基础上发展而来的，其具有超级克劳斯工艺的所有优点。同时，还能在不增加处理装置的前提下，进一步提高硫元素的回收率，其回收率高达99.7%。
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2Clinsulf-do工艺
Clinsulf-do工艺是通过内冷式转化器的方式进行煤化工中硫元素的回收处理，其所采用的催化剂主要是常规克劳斯催化剂，是一种能够直接进行催化氧化的先进处理工艺。在处理硫元素的反应器内，硫化氢在低温状态下被催化剂转变为硫，提高了硫元素的转化率，避免了生成CO等其他的气体。其催化剂床层可以分为以下两个组成部分：（1）在硫化氢的入口的合理位置处，设置一个绝热床；（2）冷却管设置在催化剂的床层下。在反应器中进行的反应主要为强加热反应，能够最大限度的促使硫化氢装变为硫。Clinsulf-do工艺具有操作简便、回收效率高、装置简单等优点。
3斯科特工艺
斯科特工艺主要是有效性的应用克劳斯装置，对于一种钴-钼类型的催化剂进行应用，通过在克劳斯装置尾气中的有机硫化物、二氧化硫中加入氢元素催化成硫化氢，然后对脱硫溶液进行有效性运用，回放到克劳斯装置内，进行资源的循环利用。斯科特工艺在具体的应用中具有回收后尾气含硫量少、可以向空气中进行直接性排放的特点，具有较高的应用水平，总硫回收率可以达到99.8%。但是，这种方式也存在明确的缺点，即投资比例大、流程较为复杂、对于周边环境的要求较高，只能在大中型煤化企业中应用。
4生物脱硫工艺
生物脱硫工艺起源于上个世纪80年代。其主要的操作流程为：将脱硫后的气体引入到分离器中，将气体中含有的液体进行有效性分离，对吸收塔中的弱碱性溶液进行吸收，最终形成为硫化氢物质，使得脱硫后的其它部分进入到脱碳系统中进行有效反应，最终向空气中排出。这种技术工艺的优势在于，不需要运用氧化剂和催化剂，不需要对化学废弃物进行处理，具有污染少、低能耗、硫回收高的特征。但是，这种工艺处理方式也具有明显的缺点，即投资成本高、操作的流程复杂，需要操作人员具有很高的技术水平，对于应用的周边环境要求条件苛刻。从未来发展趋势进行分析，生物脱硫工艺会和湿法脱硫技术进行有效性结合，提升应用的质量和水平，保障脱硫环境的安全，具有良好的效益和价值。
5湿式氧化法脱高硫工艺
我国很多煤化工企业其生产环节中的脱硫工艺常采用湿式氧化法脱硫，并辅以干法脱硫作为精脱。但自湿式氧化法脱硫技术诞生以来，其在生产应用中就一直伴随着一系列疑难问题。如脱硫效率较低，不能保证出口硫化氢含量达标、脱硫液的碱度控制不住，下降比较严重、设备及管道腐蚀严重、填料堵塞，塔阻力上升较快等。尤其是堵塔问题，更是让企业深受其苦。随着企业生产规模的不断扩大及国家对环保要求的不断提高，特别是改烧高硫煤后，煤气中的硫化氢含量大幅提高，湿式氧化法脱硫在实际生产中所暴露的问题也越来越多。这些问题的出现，有的已严重制约了企业的正常生产，给企业带来了较大的经济损失。脱硫已成为煤化工产业链上的技术瓶颈，严重阻碍了行业的健康快速发展。脱硫净化是煤化工产业生产过程中的关键步骤，在环保要求日趋严格的今天，其重要性更加突出。脱硫工序看似简单，但要将其搞好，并达到预期目的却非易事，它涉及到新技术、新工艺、新材料、新设备的使用和科学管理理念的落实等多个环节，是一项系统工程。可以说，脱硫净化是煤化工行业一道世界难题，国内企业也一直努力攻克脱硫净化这道难题。湿式氧化法脱高硫工艺新技术在原技术基础上进行了优化和升级。①吸收部分:可将东狮自有的对冲式管道反应技术、高效雾化技术、新型QYD传质技术、塔底吸收技术及富液增容技术灵活组合，在脱硫过程中高效完成H2S的吸收。较传统工艺，硫容提高了3倍左右，溶液循环量降低50%以上，设备投资可减少30%左右，提高了脱硫效果。②再生部分:在4高(高压、高CO2、高H2S、高净化度)环境下，新技术可有效解决CO2对脱硫液的影响。同时，利用高新的闪蒸技术、富液增容技术和差压能量回收技术，可有效降低电耗，延长析硫时间，控制CO2对再生的影响。
6结语
随着化工生产技术的快速发展，关于硫回收技术研究越来越深入。本文简单介绍了克劳斯工艺、生物脱硫工艺、斯科特工艺以及Clinsulf-do工艺、湿式氧化法脱高硫工艺五种硫回收工艺，并且研究了他们在煤化工装置中的应用，希望相关的研究能够为化工生产带来帮助。
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论文作者:刘瞳
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第15期
论文发表时间:2018/1/10
标签：克劳斯论文; 工艺论文; 硫化氢论文; 煤化工论文; 催化剂论文; 回收率论文; 技术论文; 《建筑科技》2017年第15期论文;