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1、第五章天然气处理工艺中国石油勘探与生产公司PetroChinaExploration&ProductionCompany天然气地面工程技术与管理培训教材第五节硫磺回收与尾气处理一、硫磺回收及尾气处理工艺选择原则1．各种克劳斯及尾气处理工艺的硫收率当天然气脱硫采用的是胺法或砜胺法等工艺时，所产生的含H2S酸气需要考虑用装置处理，通常大多采用克劳斯工艺生产硫磺；在酸气H2S浓度很低时，也可以直接转化法处理。下面将从环保对总硫收率的要求出发，结合不同工艺的总硫收率和特点，提出选择硫磺回收和尾气处理工艺的建议。下表以硫收率计，划分了为达
2、到一定的总硫收率而可选用的工艺。8/26/2021第页第五节硫磺回收与尾气处理各种工艺可达到的总硫收率总硫收率*（%）工艺﹤9595～9797～98.5两级催化转化克劳斯三级或四级催化转化克劳斯ERClaus，CBA(三反应器)98.5～99.2Sulfreen，Clauspol1500，MCRC(三反应器)，ClinsulfSDP,SuperClaus-99,PROClaus,CBA(三反应器，2循环)，CBA（四反应器，两循环）99.2～99.7MCRC(四反应器)，CBA（四反应器，四循环），SuperClaus-99.5
3、，Hydrosulfreen,两段Sulfreen,Carbosulfreen.Oxysulfreen,Clauspol300,MODOP,HCR,BSR/Slectox,EUROClaus≥99.8SCOT,BSR/MDEA,Doxosulfreen,ULTRA,Sulfcycle,RAR,Clauspol150，LTGT,AGE/DualSolveELSE,Wellmann-Lord,Aquaclaus8/26/2021第页第五节硫磺回收与尾气处理总硫收率可达99%左右的几种工艺的特点工艺名称尾气处理段的反应尾气段运行特点克
4、劳斯段的特点主要操作问题克劳斯组合工艺Superclaus-99H2S直接氧化，不可逆连续、稳态富H2S条件运行克劳斯段硫收率略低一些MCRC低温克劳斯反应，平衡需切换，非稳态控制H2S/SO2=2/1反应器切换期间硫收率受影响CBA低温克劳斯反应，平衡需切换，非稳态控制H2S/SO2=2/1反应器切换期间硫收率受影响ClinsulfSDP低温克劳斯反应，平衡需切换，非稳态控制H2S/SO2=2/1反应器切换期间硫收率受影响“独立”的尾气处理工艺Sulfreen低温克劳斯反应，平衡需切换，非稳态控制H2S/SO2=2/1反应器切
5、换期间硫收率受影响Clauspol1500液相低温克劳斯反应，平衡连续，稳态控制H2S/SO2=2/1有溶液和液硫产生的乳液层问题8/26/2021第页第五节硫磺回收与尾气处理在上表的6种工艺中，只有两种连续运行的稳态工艺，其余四种均因反应生成的硫磺积存于催化剂上需定期切换再生而成为非稳态工艺，切换期间总硫收率也偏低。在对尾气深度处理而总硫收率可达99.8%以上的工艺中，均需经历几个工艺步骤，目前以还原（将各种形态的硫还原为H2S）-吸收（选择性吸收H2S返回克劳斯装置）类工艺的应用居多。8/26/2021第页第五节硫磺回收与尾
6、气处理2．硫磺回收及尾气处理工艺的选择原则根据国内外克劳斯及尾气处理工艺的发展情况与积累的经验，可以提出选择硫磺回收及尾气处理工艺的若干原则如下。（1）根据酸气H2S浓度选择适当硫磺回收工艺酸气H2S浓度不小于50%时应使用直流克劳斯工艺；酸气H2S浓度在15%～30%间应使用分流克劳斯工艺（1/3酸气进入燃烧炉）；酸气H2S浓度在30%～50%间可使用非常规分流克劳斯工艺（酸气入燃烧炉量大于1/3）；酸气H2S浓度小于5%时可采用直接氧化法，在潜硫量不大时亦可采用直接转化法；当有廉价样子可用时，应先考虑使用富氧克劳斯工艺的可能
7、性，此时直流及分流法处理的酸气H2S浓度均可向下延伸。8/26/2021第页第五节硫磺回收与尾气处理（2）根据总硫回收率要求选择工艺当要求总硫收率不高于95%时（装置能力较小），可选用两级或三级催化转化的克劳斯装置；要求98～99.2%之间可使用克劳斯组合工艺或以较简单的尾气处理工艺。要求总硫收率不低于99.8%时，必须使用深度处理的尾气处理工艺；要求总硫收率在95%～98%间宜采用克劳斯组合工艺；要求总硫收率在99.2%～99.7%间需要较复杂的尾气处理工艺。8/26/2021第页第五节硫磺回收与尾气处理（3）总硫收率在98%
8、～99.2%之间的工艺选择在要求总硫收率达到98%～99.8%时，所示工艺均能使用，但Superclaus-99可以列为首选工艺。（4）总硫收率不低于99.8%的工艺选择在总硫收率要求达到或超过99.8%时，此装置规模相当大，必须使用独立的深度处理尾气的工艺。首
