山西襄矿集团李俊-克劳斯硫回收装置介绍

克劳斯硫回收装置介绍李俊2015年3月25日1、认识硫回收的意义、重视硫回收装置的重要性2、现在煤化工项目为何选用克劳斯硫回收工艺3、超级克劳斯工艺介绍4、针对晋煤天庆硫回收装置检查提出一些问题及日后运行维护的一点参考建议交流思路1、认识硫回收的意义、重视硫回收装置的重要性2、现在煤化工项目为何选用克劳斯硫回收工艺3、超级克劳斯工艺介绍4、针对晋煤天庆硫回收装置检查提出一些问题及日后运行维护的一点参考建议交流思路硫回收的意义社会效益：减少硫化物排放，保护环境；经济效益：回收硫磺，实现废物的资源化利

用，增加企业效益。

要理解以上两条，先要认识硫回收的原料和产物硫化氢外观与性状：硫化氢是一种无色、具有臭鸡蛋气味的可燃性剧毒气体，分子式为：H2S，分子量为34.08，密度为1.539Kg/m3，比重为1.19，纯硫化氢在空气中246℃或在氧气中220℃即可燃烧，与空气混合会爆炸，其爆炸极限为：4.3～45.5％。H2S溶于水，一体积水可以溶解4.65体积H2S，水溶液呈弱酸性(氢硫酸)，氢硫酸是不稳定的，易被水溶液中氧氧化，而使其H2S溶液呈混浊(单质硫易析出)。Ⅱ级危害毒物；最高容许浓度MAC：10mg/m3硫化氢的毒性硫化氢（H2S）是一种较常见有毒气体，居我国中毒发病人数的第4位（在CO、有机磷和Cl2之后），死亡人数居第2位（第一位是CO）。而在石油化工行业中，H2S中毒及死亡人数均为第1位。近几年，我国大力发展煤化工、大量进口高含硫原油，大量使用高硫煤，而在防治H2S中毒综合能力上，同国外相比存在较明显的差距与不足，H2S中毒事故未能得到有效的控制。中毒表现硫化氢具有刺激作用和细胞窒息作用，但由于全身毒性作用剧烈而发病迅速，故在吸入硫化氢浓度较低时，可见到较明显的刺激作用，吸入浓度较高时，嗅神经末梢麻痹，可使硫化氢臭味“消失”，继而发生昏迷，甚至死亡。人吸入高浓度硫化氢，会出现闪电式窒息。长期接触低浓度的硫化氢，可引起神经衰弱综合症和植物神经功能紊乱等。H2S中毒的防治对策1加强培训，增强自身防范意识1.1认识H2S中毒特点

通过培训使职工熟练掌握H2S中毒及救护知识，不仅能够全面掌握其危害、性质和特征，尤其是充分认识人对H2S的嗅觉阈为0.012～0.03mg/m3。起初臭味的增强与浓度的升高成正比，当浓度>1000mg/m3后，反而随着浓度的升高而减弱。在高浓度时，人会因很快引起嗅觉疲劳而不能够察觉H2S的存在，不能依靠其臭味的强烈与否来判断有无中毒的危险。

最重要的是提高防护意识和技能急救措施：1眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。2吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道畅通。如呼吸困难给予输氧。若呼吸停止，立即进行人工呼吸和胸外按压术，就医。防护措施：1呼吸系统防护：配备、使用呼吸防护器。2眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。3身体防护：穿防静电工作服。4手防护：戴橡胶手套。5其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。事故应急处置1灭火方法：切断气源，若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。消防人员必须佩戴空气呼吸器、穿全身防毒服，在上风向灭火。2泄漏应急处理：迅速撤离泄露污染区人员至上风处，并立即隔离。小泄露时隔离150m，大泄露时隔离300m，严格限制出入。切断火源，尽可能切断漏泄源。合理通风，加强扩散。应急处理人员戴呼吸器，穿消防服。配备完善的防护用具，并熟练使用2.1常用防护用具

H2S中毒事故95％以上是因吸入性中毒引起。过滤式防毒面具、隔离式防毒面具为常用的防护用具，佩载防毒面具时，要选用适宜的滤毒罐。

当H2S浓度>1000mg/m3，O2浓度<18％时，应佩戴氧气或空气呼吸器等隔离式防毒面具。2.2防毒器具要定期检查、维护，确保整洁完好。3加强日常巡检及现场作业的安全管理

（1）在进行巡检过程中，应随身携带便携式H2S检测仪，当出现报警（≥10ppm）时，应立即撤离现场至安全地方。

（2）进行罐上检查、测温等作业时，操作人员应站在上风口，远离呼吸阀排放口。佩戴防毒救护器材，并设专人监护。

（3）取样时应随身携带便携式H2S检测仪。一人取样，一人监护，站在上风口，佩戴防毒救护器材。本公司硫化氢重点防护区域硫来自原料煤，原料煤加压气化时,煤中80%的硫进入粗煤气中,大部分以H2S的形式存在，部分以COS、CS2形式存在，少量以硫醇、硫醚、噻吩等形式存在，经过耐硫变换装置几乎全部转化为H2S。再通过净化低温甲醇洗吸收H2S后经浓缩解析出富H2S酸性气体，送硫回收装置处理。

因此加压气化、变换冷却、低温甲醇洗和硫回收装置都存在H2S中毒的危险。

另外，煤气水汽提蒸汽中、煤气水闪蒸膨胀气中含有较多的硫化氢，同样要做好防护工作。二氧化硫二氧化硫是具有强烈刺鼻的窒息气味和强烈涩味的无色有毒气体，分子式SO2，分子量是64.06，SO2易冷凝，常压下冷至-10℃或常温下加压至405.2KPa即可液化，故SO2可做制冷剂，熔点：-76.1℃，沸点：-10.02℃。20℃时，一体积水可以溶解40体积SO2气体，SO2水溶液生成亚硫酸(H2SO3)，呈中强酸，所以在有水或水蒸汽存在的情况下，SO2比H2S更易腐蚀钢材，同时与水生成的亚硫酸也会缓慢氧化成硫酸；溶于乙醇、乙醚、氯仿、甲醇、硫酸和醋酸；不燃，也不助燃，车间空气最高容许浓度为15mg/m3。SO2的危害：酸雨的形成与危害烟囱排放出的二氧化硫酸性气体，飘散在大气中，与水蒸气相遇，就会形成亚硫酸小滴，使雨水酸化，这时落到地面的雨水就成了酸雨。煤和石油的燃烧是造成酸雨的主要祸首。

酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失。危害的方面主要有：

1)腐蚀建筑物和工业设备；

2)破坏露天的文物古迹；

3)损坏植物叶面，导致森林死亡；

4)使湖泊中鱼虾死亡；

5)破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；

6)饮用酸化造成的地下水,对人体有害。硫磺中文名：硫或硫磺分子式：S分子量：32熔点：119℃沸点：444.6℃外观与性状：淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳燃

烧

性：易燃

爆炸极限：2.3%～46.0%(以硫化氢计)危险特性：遇明火、高热易燃。与氧化剂混合能形成有爆炸性的混合物。粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定的浓度时，遇火星会发生爆炸。硫磺是一种重要的化工原料，除了可以用来制硫酸，直接用于农药配置等以外，用它可生产蛋氨酸、二硫化碳、硫化促进剂、二甲亚砜、硫醚、甲硫醇、不溶性硫等精细硫化工产品。另外，也可用来生产涂硫尿素、颗粒硫肥等植物营养素硫、硫磺混凝土、硫磺沥青等。

因此，解决硫化氢排放造成的人身毒害和环境危害，同时生产出有经济价值的硫磺是一种正确的选择。交流思路1、认识硫回收的意义、重视硫回收装置的重要性2、现在煤化工项目为何选用克劳斯硫回收工艺3、超级克劳斯工艺介绍4、针对晋煤天庆硫回收装置检查提出一些问题及日后运行维护的一点参考建议为何选择克劳斯硫回收工艺过去，煤化工硫回收工艺很难选择，不论选择硫磺工艺还是硫酸工艺，都对硫化氢浓度、酸性气负荷有较高的要求，大部分项目不能满足，因此主要采用湿法碱法脱硫工艺，随着粗煤气净化一起完成工艺气脱硫，副产硫磺，但是存在能耗高、装置自动化程度低、产生大量废水难处理、装置环境差等问题，一直不是硫回收主流发展方向，是一种权宜之计。而天然气净化、炼油企业规模大、原料硫含量高，酸性气浓度高、负荷大，因此克劳斯硫回收工艺在天然气净化和炼油企业得到了发展，一个项目的硫磺生产规模多在几万吨至几十万吨。国内第一套克劳斯硫回收装置始建于1965年，在四川东磨溪天然气田建成投产。随着煤化工向大型化、使用劣质高硫煤、低温甲醇洗硫化氢浓缩工艺日臻完善等利好因素的发展，克劳斯硫回收工艺在煤化工领域得到了长足的发展，克劳斯工艺本身也得到了进一步发展完善的机遇。克劳斯硫回收工艺的选择对硫回收工艺路线的选择通常基于以下三个原则:满足国家的环保排放要求;工艺简单可靠，一次性投资低;日常的操作维护费用低，经济效益好;

基于这些原则，克劳斯工艺是不错的选择。克劳斯工艺是脱除气体中H2S并副产硫磺的一种最传统的工艺技术,它包括燃烧室和催化反应器两部分。在燃烧室内，进料气中硫化氢的三分之一燃烧成二氧化硫，生成的二氧化硫和剩余的硫化氢进行克劳斯反应生成单质硫磺。离开燃烧室的混合气体冷却降温，生成的硫磺被冷凝为液体后分离，气体送催化反应器处理。H2S+3/2O2=SO2+H2O+519.2kJ传统的克劳斯工艺在催化反应器内，含有二氧化硫和硫化氢的气体在克劳斯催化剂的作用下，继续发生克劳斯反应生成单质硫磺。催化反应器可以串联设置以增加硫磺回收率。每个催化反应器的出口气体经冷却降温，将生成的硫磺冷凝分离，使得下一级催化反应器内的克劳斯反应得以继续进行。2H2S+SO2=3S+2H2O+93kJ从最后一级催化反应器来的尾气以及从液硫槽来的放空气中含有一定的H2S、COS、Sx等硫化物，这些硫化物需要再通过焚烧，全部转化成SO2后才能放空。传统的克劳斯工艺克劳斯硫回收工艺克劳斯法的工艺流程有三种：部分燃烧法（2）分流法（3）燃硫法

1）部分燃烧法：即全部酸性气体一次通过燃烧炉，配入按酸气中H2S总量1/3所需要的空气量，生成H2S/SO2为2：１的混合气体，然后全部通过装有催化剂的反应器将H2S转化为单质硫。

2）分流法：将1/3的酸性气体通过燃烧炉，加入空气将H2S完全燃烧为SO2，而后与其余2/3的酸性气体混合进入反应器。（有代表性的有山东三维公司的高温掺合法）

3）燃硫法：将酸性气体经过加热炉先预热，用燃烧炉产品硫燃烧生成的SO2混合进入反应器。

克劳斯硫回收工艺的选择由于受化学平衡的限制，硫磺回收率并不能随反应器的增加无限地提高，一般总硫回收率为95%，单纯的克劳斯工艺无法满足国家环保排放标准的要求。因此目前都采用“克劳斯+尾气处理”的技术方案来解决环保达标问题。有代表性的几种硫回收工艺技术介绍如下:1、以SCOT法为代表还原吸收法SCOT工艺是由壳牌国际石油集团研究开发的。第一套SCOT工业装置于1973年投产。

该工艺分三个部分：

1）加氢还原部分：还原气与过程气混合，在加氢反应器钴钼催化剂床层发生加氢反应，将过程气中的SO2和单质硫转化为H2S，同时将COS和CS2水解为H2S。SO2的催化还原反应如下：

SO2+2H2

→

1/nSn+2H2OSO2+3H2→H2S+2H2OSO2+2CO→

1/nSn+2CO21、以SCOT法为代表还原吸收法

2)急冷部分：离开加氢反应器的过程气在激冷塔中与含硫循环冷却水逆流接触，过程气中大量蒸汽冷凝，温度降到吸收温度。

3)吸收再生部分：采用MDEA吸收尾气中的H2S，胺溶液经加热再生循环使用，再生塔顶的酸性气送制硫燃烧炉，吸收塔顶尾气送尾气焚烧炉燃烧后达标排放。胺液选择的是要保证其对H2S的良好吸收性。去酸水气提再生塔酸性气回克劳斯

激冷塔吸收塔

去尾气焚烧焚烧炉烟囱蒸汽燃烧炉锅炉硫冷凝器蒸汽蒸汽进料气空气蒸汽空气去焚烧炉Claus+SCOT流程图2氨法脱硫技术：氨法脱硫技术是脱除气体中SO2并副产硫酸铵的一种成熟工艺技术。包括：脱硫吸收、液相氧化、副产品加工。首先，用NH3的水溶液洗涤吸收气体中的SO2，得到亚硫酸铵中间产品（溶液）；再向亚硫酸铵溶液中鼓入空气将亚硫铵氧化成硫酸铵；最后，将液相氧化生成的硫酸铵溶液经蒸发、结晶、脱水、干燥制得成品硫酸铵（氮肥）。氨法脱硫技术适用于低SO2浓度的烟气以及对克劳斯尾气的处理。二级克劳斯加氨法脱硫流程图3.超级克劳斯工艺：由于克劳斯反应是一个平衡反应，因此从克劳斯反应器出来的气体中总是含有一定量的H2S，超级克劳斯工艺是将含有H2S的克劳斯尾气与一定比例的空气混合进入超级克劳斯反应器中，在超级克劳斯催化剂的作用下H2S将被选择性地直接氧化成单质硫磺，此反应为热力学完全反应，因此反应可以达到很高的转化率。从超级克劳斯反应器来的尾气以及从液硫槽来的放空气中含有极少的H2S、COS、Sx等硫化物，这些硫化物通过焚烧后放空。超级克劳斯工艺的总硫回收率≥99%，对中等以下规模的硫回收装置可以满足国家环保排放标准的要求。综合以上对比，超级克劳斯工艺与其它尾气处理工艺又存在明显的区别，因此，从严格意义上讲，超级克劳斯工艺是传统克劳斯工艺的延伸性工艺，没有脱离克劳斯的范畴。交流思路1、认识硫回收的意义、重视硫回收装置的重要性2、现在煤化工项目为何选用克劳斯硫回收工艺3、超级克劳斯工艺介绍4、针对晋煤天庆硫回收装置检查提出一些问题及日后运行维护的一点参考建议超级克劳斯和超优克劳斯的关系：从克劳斯延伸型工艺发展的顺序上，先有超级克劳斯，随后进一步优化为超优克劳斯；超优克劳斯反应器并不是新鲜事物，在SCOT还原型克劳斯尾气处理工艺中已有应用；目前，超级克劳斯和超优克劳斯是共生关系，先通过超优克劳斯反应器将各种硫化物还原成H2S，再通过超级克劳斯反应器直接氧化生成S，才能保证硫回收的转化率，实现环保达标排放。习惯上，把带有超优克劳斯反应器的超级克劳斯称为超级克劳斯工艺。超级克劳斯和超优克劳斯超级克劳斯在常规Claus工艺基础上，添加一个选择性催化氧化反应段，将来自最后一级Claus工艺气中残余H2S选择氧化为元素硫，从而将硫磺回收率提高到99.0%以上,其反应方程式为：

H2S+1/202→S+H2O超优克劳斯超优克劳斯是在超级克劳斯技术的基础上开发的。在原工艺流程上，只是在最后一级克劳斯催化反应器床层中的克劳斯催化剂下面装填了一层加氢还原催化剂，将S02还原成S和H2S，使总硫回收率提高到99.4%或更高，其反应方程式为：

S02+2H2→1/nSn+2H2OS02+3H2→H2S+2H2OS02+2CO→1/nSn+2C02晋煤天庆超级克劳斯工艺方块流程图制硫炉含硫酸气废热锅炉一级反应器二级反应器一级硫冷凝器二级硫冷凝器超优反应器三级硫冷凝器超级反应器超级硫冷凝器硫补集器焚烧炉烟囱液硫储槽造粒包装系统产品硫磺四级硫冷凝器

工艺流程介绍装置采用带超优的超级克劳斯硫回收工艺，将酸性气中的硫回收生成单质硫。工艺过程包括：二级传统的克劳斯反应，SO2催化还原为H2S和硫蒸气的超优克劳斯反应，H2S被选择性氧化为硫单质超级克劳斯反应。硫回收装置包括一个高温燃烧热反应段，两个克劳斯催化反应段，一个超优克劳斯反应段和一个超级克劳斯反应段。从超级克劳斯反应段出来脱硫后的尾气送入焚烧炉焚烧，将未反应的S及H2S完全燃烧成SO2，与激冷空气混合降温后达标排放。生产出的液硫送至液硫槽，经脱气后送入造粒包装机，最终生产颗粒硫磺产品。

反应原理1热反应段本装置采用的超优克劳斯工艺，其基础是以比值控制富氧空气流量实现硫化氢（H2S）部分燃烧。通过自动控制富氧空气流量，使酸性进料气中所含的碳氢化物全部氧化，同时实现超优克劳斯反应段出口气体中H2S的含量为0.60%vol。在传统的克劳斯工艺中，需要通过调节“氧气（富氧空气）与酸性气”的比例，来实现所产生的“H2S与SO2”的比例刚好是2/1，因为这是克劳斯反应中“H2S与SO2”的最佳比例。而超优克劳斯工艺的操作则是基于不同的原理，在超优克劳斯工艺中，通过调整“富氧空气与酸性气”的比例，使超级克劳斯反应段上游气体中H2S的浓度达到一个固定值。

反应原理热反应段为了满足这个要求，前段的燃烧反应会在一个非克劳斯比例的条件下进行（H2S与SO2的比例高于2/1）。换言之，在前面的燃烧反应段中控制的是H2S的含量，而不是“H2S/SO2”的比例。采用一个过程气分析仪测定超优克劳斯反应段出来的尾气中H2S的含量。再通过分析仪控制器调节进入主烧嘴的富氧空气量，来获得此处所需的H2S含量。其控制原理可归纳如下：

1）

如果进入超级克劳斯反应器的气体中H2S浓度过高，则增加进入主烧嘴的富氧空气量；2）

如果进入超级克劳斯反应器的气体中H2S浓度过低，则减少进入主烧嘴的富氧空气量。

反应原理1、在主烧嘴和燃烧炉中发生的主要反应如下：H2S+3/2O2

SO2+H2O+热根据下面的平衡反应，燃烧产生的SO2大部分将与H2S反应生成元素硫：2H2S+SO2

3/2S2+2H2O–热通过这个著名的克劳斯反应，在主烧嘴和燃烧炉中会产生硫蒸气。较多的CO2在主燃烧炉中与H2S发生如下反应：H2S+CO2

COS+H2O-热2H2S+CO2

CS2+2H2O-热

反应原理2、克劳斯催化反应段在第一和第二级克劳斯反应器中主要发生如下反应：2H2S+SO2

3/xSx+2H2O+热通过使用克劳斯催化剂，使克劳斯反应向生成硫的方向移动。冷凝回收第一和第二级反应器中产生的硫磺，可以促进在后面的催化反应段中硫的转化。

反应原理3、超优克劳斯段在超优克劳斯反应器中，SO2在超优克劳斯催化剂的作用下与H2和CO反应生成硫蒸汽和H2S。参与反应的H2和CO可从工艺气中获得，发生的主要反应如下：SO2+2H2

1/xSx+2H2OSO2+3H2H2S+2H2OSO2+2CO1/xSx+2CO2

反应原理4、超级克劳斯段从超优克劳斯反应器出来的工艺气首先与空气混合。在超级克劳斯反应器中，使用一种特殊的超级克劳斯催化剂，选择性氧化H2S成为元素硫。发生的主要反应如下：H2S+0.5O2

1/xSx+H2O这是一个热力学完全反应，可以得到很高的硫转化率。

反应原理5、焚烧炉在超级克劳斯段产生的尾气和液硫池排放气中仍含有微量的硫及硫化物。将这些硫化物在焚烧炉中进行高温焚烧。发生的主要反应如下：H2S+3/2O2

SO2+H2O1/xSx+O2

SO2COS+3/2O2

SO2+CO2烧嘴控制系统（ABC系统）ABC系统主要包含了对主燃烧器入口空气与原料酸气流量的比值控制，和对超优克劳斯反应段出来的尾气中H2S的含量的反馈控制。烧嘴控制系统（ABC系统）1比值控制ABC控制系统调节两个助燃空气控制阀的开度。控制系统首先快速调节空气副管线上的小调节阀，随后延迟一定时间后调节主管线上的大控制阀。最终副管线上的小控制阀门回复到它的最优控制位置以便及时跟踪流量变化信号。安装在主燃烧炉的温度控制器，通过调节空气管线的空气总流量和氧气管线的氧气流量与酸性气进料总量相一致。烧嘴控制系统（ABC系统）2反馈控制流量控制系统还受到位于超级克劳斯反应器上游工艺气管线上的H2S分析仪控制器的反馈控制。为了使装置的总硫回收率达到最大值，必须保证此处工艺气中H2S的浓度为0.60%（vol）。

开车期间主要控制温度指标主燃烧炉升温速率：300℃之前，15～20℃/h；300℃之后，～50℃/h；投甲醇洗原料气炉膛最低温度：＞1000℃；主烧嘴允许最高温度：

＜1400℃。2

焚烧炉升温速率：300℃之前，15～20℃/h；300℃之后，～50℃/h；焚烧炉投尾气温度：

750～800℃；主燃烧器

主要设备及作用对酸性气配适当风量、氧量，发生高温下燃烧反应，生成硫及二氧化硫等产物，释放大量能量，为燃烧炉内氨和重烃分解提供温度场。主燃烧炉

主要设备及作用主燃烧炉是一台关键设备，在工艺生产中起重要作用。它保证酸气与一定量空气混合在炉内燃烧，生成硫和二氧化硫，同时氨和烃类在此分解、燃烧。中压废锅

主要设备及作用回收燃烧炉反应热，副产一定量的中压蒸汽。降低过程气温度，为硫磺冷凝分离提供条件。H2S/SO2比值分析仪

主要设备及作用克劳斯装置调节控制的眼睛。反应风气比控制最重要的调节依据，比值仪工作的稳定性和测量的及时准确性既保证了各反应器安全稳定运行，又保证了尾气环保达标排放。克劳斯反应器

主要设备及作用内部铺设克劳斯反应催化剂，提供H2S和SO2反应的场所和条件。硫回收催化剂序号型号/名称装填位置主要作用1CR-3S/氧化铝型催化剂第一和超优克劳斯反应器上层促进硫化氢和二氧化硫反应生成单质硫和水蒸汽2CRS31/氧化钛型催化剂第一和超优克劳斯反应器下层及第二反应器的上层促进CS2和COS的水解反应，提高硫的回收率。3KF756/超优克劳斯催化剂超优克劳斯反应器中层这是一种加氢催化剂，可以将SO2还原成

H2S和单质硫4超级克劳斯专用催化剂超级克劳斯反应器这是一种特殊选择性氧化催化剂，在过氧条件下选择性将H2S氧化生成单质硫。硫回收催化剂活性氧化铝催化剂优点：初期活性好，压碎强度高，成本低，克劳斯硫回收率高。缺点：易发生硫酸盐化中毒，结构稳定性差，活性下降速度快，CS2、COS等有机硫水解活性低。适用于操作稳定的普通克劳斯反应，一般装填于保护剂的下部。Al2O3催化剂的硫酸盐化成因来自于三条途径：⑴Al2O3与SO3直接反应成为硫酸铝；⑵SO2和O2在Al2O3上催化反应，随后生成硫酸铝；⑶SO2在Al2O3表面不可逆化学吸附成为类似硫酸盐的构造。六、硫回收催化剂钛基催化剂优点：有机硫（CS2、COS）水解活性高，总硫回收率高，稳定性好，不易发生硫酸盐化中毒。缺点：制备成本较高，孔容、比表面积低，磨耗较大，抗结碳性能差。使用：特别适用于过程气中有机硫含量较高的反应过程或者没有SCOT单元的硫回收装置，提高硫回收率，减少硫的排放。硫回收催化剂尾气加氢催化剂外形：球型条型（圆柱形、三叶草型）活性组分：钴钼氧化铝催化剂钼镍氧化铝催化剂助剂型：在钴钼氧化铝催化剂的基础上添加助剂，提高催化剂的有机硫水解活性和耐水热稳定性。副产硫磺品质要求硫磺质量：GB/T2449-2006国标优等品。工业硫磺指标表％(m/m)指标名称优等品一等品合格品硫(S)的质量分数/%≥99.9599.5099.00水的质量分数/%固体硫磺≤液体硫磺≤2.02.02.00.100.51.00灰分的质量分数/%≤0.030.100.20酸度的质量分数(以H2SO4计)/%≤0.0030.0050.02有机物的质量分数/%≤0.030.300.80砷(As)的质量分数/%≤0.00010.010.05铁(Fe)的质量分数/%≤0.0030.005----超优克劳斯催化剂预硫化1超优克劳斯催化剂预硫化的目的超优克劳斯催化剂的活性成分是钴和钼的硫化物。催化剂采购装填时通常以钴和钼的氧化物形式提供，因此开车前需要对催化剂进行预硫化。催化剂在预硫化前，应避免在200℃以上高温下与H2

接触，避免损坏催化剂活性。超优克劳斯催化剂预硫化2超优克劳斯催化剂硫化原理超优克劳斯催化剂型号KF756，主要活性组分是氧化钴、三氧化钼，在使用前需将其转化为硫化物才具有活性，这一过程称为硫化。催化剂在工艺气中H2S的作用下预硫化，工艺气中还应有氢气。催化剂的硫化是在一定温度下，利用工艺气中的氢气和硫化氢与催化剂作用生成硫化物。其主要反应式为：MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O+Q（48.11KJ/mol）CoO+H2S=CoS+H2O+Q（13.4KJ/mol）超优克劳斯催化剂预硫化3超优克劳斯催化剂预硫化的条件超优克劳斯催化剂的升温1）首先利用通过主烧嘴的空气、燃料气燃烧后的惰气或氮气将催化剂升温至200-210℃；2）通过再热器，控制升温速率在30℃/h；在120℃、200℃各恒温8小时。3）后期主燃烧炉点火开车加大升温气量。本系统主风机、焚烧炉风机、焚烧炉、酸气燃烧炉已运行正常；坐标图纸、直尺，并且画好催化剂升温曲线图及预硫化曲线图。超优克劳斯催化剂预硫化5超优克劳斯催化剂硫化步骤催化剂床层温度不到200℃以上不能引入工艺气，因催化剂200℃以下不发生硫化反应（触媒特性）。

根据床层温度调节进入超优克劳斯反应器H2S浓度0.2-6%逐渐增加。

硫化原则：提硫不提温，提温不提硫，防止床层温度暴涨。

硫化时升温速率为10-15℃；超优克劳斯催化剂预硫化6注意事项注意温度变化精心调节，当装置已预热，酸性气进入装置后，预硫化就可以开始了。将催化剂床层的温度提高到240℃（或允许的最高温度），并将此温度保持12-16小时。在预硫化的前两个小时，会有一些硫从反应器中放出。衡量硫化结束的标准是：达到催化剂硫化温度；反应器进出口硫化氢含量相等。硫化时每半小时分析一次工艺气中进出口硫化氢含量。每次周期性停车时，都进行超优克劳斯催化剂的预硫化。超优克劳斯催化剂预硫化附：升温硫化曲线图超级克劳斯催化剂硫酸盐化1超级克劳斯催化剂硫酸盐化的目的新的催化剂还不具备这种选择性，它会将H2S氧化成SO2

而不是硫。因此，应首先对催化剂进行硫酸盐化处理。在正常操作条件下，超级克劳斯催化剂具有很强的选择性，可将H2S转化成硫。超级克劳斯催化剂硫酸盐化2超级克劳斯催化剂硫酸盐化的条件本系统主风机、焚烧炉风机、焚烧炉、酸气燃烧炉已运行正常；超优克劳斯反应器预硫化完毕运行正常；超级克劳斯硫酸盐化完成前只能走旁路；准备好坐标图纸、直尺，并且画好催化剂升温曲线图及硫酸盐化曲线图。保证超优克劳斯反应器出口在线分析仪正常准确，必要时增加手动分析。超级克劳斯催化剂硫酸盐化3超级克劳斯催化剂预热空气升温结束在工艺气进入超级克劳斯反应器前，应先将超级克劳斯催化剂床层加热，以避免在冷的催化剂床上冷凝出硫和水。投用氧化空气预热器，通过氧化空气管线以最大流量向超级克劳斯反应器送入热空气。催化剂床层温度应至少为180℃，这个温度略高于离开三级硫冷凝器的工艺气中硫的露点。超级克劳斯催化剂硫酸盐化4超级克劳斯催化剂硫酸盐化的操作步骤超级克劳斯反应器加热到180℃，从超级克劳斯旁路模式切换到超级克劳斯在线模式。将超级克劳斯冷凝器的蒸汽压力控制器调节到0.4MPa，使超级克劳斯冷凝器在使用初期应尽可能热，避免堵塞。在引入工艺气后，超级克劳斯反应器的温度因发生放热反应而升高，但是催化剂的选择性将逐渐地增加。在开始预硫化的5天之内，超级克劳斯催化剂将主要产生SO2，等到反应器的温度稳定并且达到它们的正常值之后，分析超级克劳斯反应器出口氧气的浓度为0时，开始有硫生成。超级克劳斯催化剂硫酸盐化4超级克劳斯催化剂硫酸盐化的操作步骤

当催化剂达到操作条件后，慢慢减少氧化空气供给，直到离开硫捕集器的气体中O2的含量为0.5%vol。稳定操作两周后，可将硫冷凝器的蒸汽压力从0.4MPa降低到0.2MPa。通过Dräger管或分析来验证分析仪读数的准确性。按照催化剂硫酸盐化的操作曲线逐渐提高超优出口H2S浓度。使催化剂具有最好的活性，应将反应器入口温度以每次5℃的频率从210℃提高到230℃，控制每步尾气中H2S的浓度；最低的H2S浓度可以得到最高的硫回收率。超级克劳斯催化剂硫酸盐化附：催化剂硫酸盐化操作曲线图表交流思路1、认识硫回收的意义、重视硫回收装置的重要性2、现在煤化工项目为何选用克劳斯硫回收工艺3、超级克劳斯工艺介绍4、针对晋煤天庆硫回收装置检查提出一些问题及日后运行维护的一点参考建议影响装置操作的主要因素主要因素有：进料酸性气的H2S含量；烃类和NH3等杂质组分；H2O含量；风气比；H2S/SO2比例；反应器操作温度；催化剂的选择使用等因素。影响装置操作的主要因素1、酸性气中的H2S的含量酸性气中H2S的含量的高低可直接影响到装置的硫回收率和投资建设费用。上游脱硫装置使用高效选择性脱硫溶剂既可有效地降低酸性气中的CO2含量，同时又提高了H2S含量。酸性气中H2S含量与硫回收率和投资费用的关系H2S，%（V）16245893装置投资比2.061.671.151.0硫回收率，%93.6894.209595.9影响装置操作的主要因素2、烃类酸性气体中烃类的主要影响是提高反应炉温度和废热锅炉热负荷，加大空气的需要量，致使设备和管道相应增大，增加了投资费用。更重要的是过多的烃类存在还会增加反应炉内COS和CS2的生成量，影响硫的转化率。没有完全反应的烃类则会在催化剂上形成积碳，即使少量积碳也会降低催化剂的活性。

影响装置操作的主要因素3、NH3的危害主要表现为：必须在高温反应炉内与O2发生氧化反应而分解为N2和H2O，否则会形成（NH4）2SO4结晶而堵塞下游的管线设备。NH3在高温下还可能形成各种氮的氧化物，促使SO2氧化成为SO3，导致设备腐蚀和催化剂硫酸盐中毒。为了使NH3燃烧完全，反应炉配风需随着含NH3气流的组成及流量而变化，因而使H2S/SO2的比例调节更加复杂。影响装置操作的主要因素4、水H2S含量低的贫酸性气受此影响的程度远大于H2S含量高的富酸性气。一般情况下酸性气中的水含量约为2%～5%。另外，过程气中也含有水，且含量变化很大，特别是在夏天暴雨或冬天暴雪的情况下，将会有相当的水分进入过程空气中。在日常生产时则还要注意避免在风机的吸入口处排放水蒸汽。影响装置操作的主要因素5、风气比（空气和酸性气的体积比）在原料气中H2S、烃类及其他可燃组分的含量已确定时，可按化学反应的理论需O2量计算出风气比。在克劳斯反应过程中，空气量的不足和过剩均使转化率降低。空气不足比空气量过剩对硫转化率的影响更大。风气比对硫转化率的影响空气供应情况空气不足正确空气过剩风气比，%979899100101102103硫平衡转化率损失%二级转化3.63.122.72.532.562.793.2三级转化3.12.141.31.051.201.542.1影响装置操作的主要因素6、H2S/SO2的比例理想的克劳斯反应要求过程气H2S/SO2的比例是2﹕1的化学计量要求，才能获得高的转化率，这是克劳斯装置最重要的操作参数。若反应前过程气中H2S/SO2与2有任何微小的偏差，均将对反应后装置的总硫转化率产生更大的偏差，而且转化率越高偏差越大。目前多数克劳斯装置都采用紫外分光光度计或气相色谱在线分析仪连续测定尾气中H2S与SO2之比。

影响装置操作的主要因素7、反应器操作温度反应器的操作温度不仅取决于热力学因素，还要考虑硫的露点温度和气体组成。从热力学角度分析，操作温度越低，平衡转化率越高，但温度过低，会引起硫蒸汽因催化剂细孔产生的毛细管作用而凝聚在催化剂的表面上，使其失活。因此过程气进入反应器床层的温度至少应比硫蒸汽露点温度高20℃～30℃。由于过程气中产生COS和CS2等有机硫，工业上一般采用提高一级反应器床层温度的办法以促使COS和CS2的水解，并通过二级或三级反应器来弥补因前述温度提高而引起的平衡转化率的下降。例如在350℃操作温度下，Al2O3催化剂对CS2的水解率大约在50%左右，但其克劳斯理论转化率却要从300℃下的74.3%下降至350℃下的57.6%，因此第一反应器的最佳操作温度应是能够达到COS和CS2最高水解率的最低的反应温度。TiO2催化剂即使在300℃以下对CS2的水解率也可以达到90%以上。影响装置操作的主要因素8、催化剂的选择使用在机械强度和磨损率均能满足使用要求的前提下，应选择比表面积和孔体积大的催化剂，以增加足够数量的活性中心减少对反应物和产物分子扩散阻力的影响。为实现回收硫的优化生产，从技术经济角度出发，最有效对策是发展功能齐全的系列催化剂，在生产工艺条件不变或变动不大的情况下，应用催