摘要：不同的硫回收工艺特点不同，优缺点也有所差异，在面对不同的项目时，我们要根据项目的特点，核算成本，综合比较，选择合适的工艺技术。
关键词：煤化工；硫回收；分析
1.煤化工中硫回收的特点
1.1回收后产生的是酸性气体，浓度比较低
到目前为止，我国的煤化工工程中所采用的空气净化装置，一般都是用的低温甲醛法和NHD法净化技术，有回收后会产生酸性的气体，这种气体的量比较的小，而且浓度在20%到30%左右，比较低。
1.2采用富氧燃烧
由于酸性气体的气量较小、浓度低使得燃烧段温度较低，这样就造成 NH 3 、HCN 等气体充分燃烧生成氮气。另外现代煤化工装置多采用空分装置，纯氧供应充分。这一特点有利于富氧燃烧工艺。
1.3酸性气体浓度变化较大
煤的品种很多，不同种的煤经过煤化工装置所产生的酸性气体是不同的，这就导致产生的酸性气体浓度变化较大，需要很高的技术水平进行操作。
1.4装置规模小
煤化工装置与炼油以及天然气装置相比煤耗量远远低于原油与天然气的消耗量，硫磺的产量相对较低，一般小于5万t/a。
1.5酸性气体成分比较复杂
除了含有常见的烃类、氨类、有机硫类，还有 COS、HCN、等杂质。
2.煤化工领域硫回收工艺现状
2.1克劳斯及克劳斯延伸工艺
克劳斯是一种比较成熟的多单元处理，克劳斯工艺发明伊始就成为硫回收工业标准工艺流程，也是应用最广泛的硫回收工艺之一。经过一百多年的发展，克劳斯工艺已经相当成熟。传统克劳斯工艺该工艺流程简单，主要控制燃烧时 H2S 与空气比例，使得燃烧后 H2S︰SO 2 为 2︰1。目前通过二级克劳斯理论可以达到约 92%~94 %，三级克劳斯可达 98 %。但是实际操作难度较大，回收率低于理论回收率。
2.2超优克劳斯工艺
超优克劳斯工艺是荷兰公司的一项专利技术，它几乎具有超级克劳斯工艺的所有优点，既可以用于现有的克劳斯装置改造，也能够用于新建装置。它在石化、石油和天然气行业有着重要的地位。目前为止，国内也有数套超优克劳斯装置被投入运行。在这个工艺中，一般的克劳斯催化剂只使用在第1个反应器上，而第2个反应器不仅使用常规克劳斯催化剂，还添加了选择性加氢还原催化剂，从而使得ＳＯ２浓度变低。超优克劳斯工艺的投资量会稍高于超级克劳斯工艺，不过，它能显著提高硫的回收率，当然，它是超级克劳斯工艺逐渐发展的成果。超优克劳斯工艺是在超级克劳斯工艺基础上新开发的一种工艺，具有超级克劳斯工艺的所有优点；在稍微增加设备投资的情况下，通过调整催化剂及工艺条件，将总硫回收率进一步提高到99.5 %—99.7 %。
2.3超级克劳斯工艺
高温反应阶段跟3个催化反应阶段组建成超级克劳斯工艺，其中，每个阶段都包括硫磺析出跟克劳斯反应器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超级克劳斯反应器，除了最后1个反应器需要超级克劳斯催化剂外，其余2个都是采用常规催化剂，并且它有选择性地使用氧化剂。使用氧化剂之后，回收率几乎能达到99%。超级克劳斯工艺除了包含初级克劳斯工艺的优点之外，也不需要大量的投入，成本方面不高，跟普通克 劳 斯工 艺 的花 费基本持平；同时，低 浓度的Ｈ２Ｓ，符合国家对于环保的指标要求。超级克劳斯延续了克劳斯型工艺的优点，操作简单、稳定；额外投资低，投资接近常规克劳斯工艺可以处理含氨、甲醇的酸性气体；H2S 浓度低至23%的气体，将硫回收率从常规克劳斯的96 %左右提高到最高达99.5%；单位能耗低、无二次污染；适用于中、小型硫磺回收装置，完全可以达到国家的环保要求。
2.4斯科特工艺
斯科特法是催化尾气并使它进行反应产生硫化氢，脱硫之后生成的物质经过一系列处理之后，会重新回到设备里面。经过这一系列处理，硫回收率显著提高，同时，也能大大降低尾气中的硫含量，可以达标地排到空气中。斯科特法跟克劳斯装置配合度很高，可以提高硫的回收率。但是，斯科特法操作步骤相对复杂、繁琐，而且需要投入的资金很多，所以，斯科特法只适合用在大型装置设备以及环保要求严格的地方。
2.5生物脱硫工艺
脱硫后的酸性气首先进入分液罐分离出所携带的液体，然后进入吸收塔与塔内的弱碱性溶液逆向接触，将硫化氢几乎100%吸收，脱硫后的其他进入脱碳系统，从吸收塔底部引出的富液进入一个闪蒸罐，将其中溶液的气体释放出来，闪蒸气中的硫含量很低可以直接进入火炬系统，经过闪蒸后的富液与空气和自然产生的微生物的作用下，富液中的 HS - 直接氧化为元素硫，溶剂得到再生，再生后的溶液返回到吸收塔内，在生物反应器的所形成的元素硫磺以泥浆形式抽出，可以通过简单出来形成高品质硫磺产品。
3.技术对比
3.1克劳斯延伸工艺
此类工艺是克劳斯基础上，增加了选择性氧化反应段，在不改变克劳斯工艺简单可靠投资低等特点的情况下，将硫回收的效率提高到99.2%—99.5%。该工艺简单可靠，回收率较高。装置的总投资费用及操作费用较低。无须加氢及碱吸收单元。目前已在煤化工领域得到了广泛的应用。
3.2斯科特工艺
斯科特工艺通过催化尾气，使它产生硫化氢，在硫化氢的基础上进行脱硫，将生成的物质经过一系列过程，被再次装入设备中。这种方法可以极大地提高硫的回收率，几乎可达99.9%。斯科特法的过程复杂，需要使用溶剂来处理，周期长，成本也高，但是回收率高。所以，一般只有大型的石化项目采用斯科特工艺。
3.3生物脱硫技术
生物脱硫技术用过碱液与硫化氢反应，从而将其吸收，然后使用生物法使得碱液再生。相比较前2种工艺，生物脱硫技术操作过程简单、不繁琐，硫回收率也相对较高，但是，它所需要的投资也很高，所以目前使用率比较低，覆盖面狭窄。
4.结束语：
为促进我国煤化工行业技术革新，保障企业和资源环境和谐共存，煤化工企业应积极主动进行硫回收技术革新，保证尾气排放符合我国检测标准。当前全球硫回收工艺应用于煤化工装置的的种类较多，各具有优势和缺点，应根据企业实际规模和经济能力，考虑当地资源环境荷载力，选择相应的硫回收工艺技术。技术人员可以通过理论结合实践的方式，吸收借鉴外国先进技术，推动我国硫回收工艺在煤化工技术中的发展。
参考文献：
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论文作者:张晨
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签：克劳斯论文; 工艺论文; 斯科特论文; 回收率论文; 装置论文; 气体论文; 煤化工论文; 《防护工程》2017年第15期论文;