《有机化工生产技术》PPT课件

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1、第六节、克劳斯法发展动向传统的克劳斯法存在的问题：①收率较低95%②空气中的N2过多，稀释了过程气，也不利于节能。③H2S和SO2的比例严格控制在2：1，导致过程控制困难一、氧基克劳斯回收工艺20世纪80年代开发，当原料气中H2S含量低时，可采用富氧空气或氧气代替空气。富氧克劳斯工艺的优点提高装置效率，扩大装置的处理能力延伸了对H2S含量的适用范围COPE装置运行数据氧气浓度升至27~29%，产能增加21~23%.浓度提至54%，产能增长近一倍由于使用富氧空气提高了炉温，使直流克劳斯工艺可接受进料气中H

2、2S的浓度的下限也相应的下移。分类：低﹤28%根据富氧空气的氧含量分：中28~45高>45%装置改造：富氧克劳斯装置，尤其是低氧克劳斯，除供风系统需要改造外，其余的与常规克劳斯相同。已工业化的富氧克劳斯工艺：COPE法（ClausOxygen--basedPyocessExpansion)意为富氧克劳斯扩能工艺SURE工艺（SulphurRecovery)NoTICE法（NoTieinClausExpansion)无约束的克劳斯扩能工艺富氧克劳斯COPE工艺流程双燃烧炉富氧克劳斯工艺流程图二、超级克劳斯

3、法常规克劳斯法+直接氧化法特点：①采用化学计量空气的95%，结果反应炉出口气体中H2S:SO2>2:1。②采用新型催化剂SiO2新型催化剂：能选择性的氧化H2SS,即使O2过量，SO2的生成率也很低。分类：Claus—99Claus—99.5Claus—99采用选择性氧化转化器离开第二级转化器后，尾气中含有0.8~3.0%的H2S，空气流量依靠酸气流量控制仪和第二级转化器出口的H2S分析仪来调节。Cat3H2S+3/2O23/XSX+3H2O+Q297~327由于过程气中的SO2、COS、CS2不能转化

4、，故总硫收率不能进一步提高。Claus—99.5在选择转化器前，增加一个加氢转化器，将SO2、COS、CS2全部转化成H2S。超级克劳斯工艺流程三、低温克劳斯特点：硫磺回收与尾气处理一体化，该工艺把最后一级或两级转化器置于低温下操作。MCRC法CBA法MCRC法：利用低温催化剂S-201的活性Al2O3，反应生成的液态硫吸附在催化剂微孔内壁上，硫吸附容量高。吸附到一定值后再用过程气在线再生。三级转化：收率98.5~99.2%四级转化：收率99.3~99.4%CBA工艺让克劳斯催化转化器处于较“冷”的温度

5、下，反应并生成硫，硫吸附在催化剂上，然后切换至较高的温度下运行将硫脱附逸出，从而使催化剂床层再生。总硫收率可达99%以上。第七节硫磺的储存与装运克劳斯装置生产的硫磺可以以液态（138℃）或固态硫（常温）形式储存与装运。液态：液流至不锈钢、水泥制成的罐、槽、槽车运输。130~140℃固态：片状、粒状、块状一、液硫脱气1.H2S在液硫中的溶解度Claus装置生产的液硫中一般均溶解有少量H2S。为了保证安全地加工或运输，必须先从液硫中脱除溶解于其中的H2S，此工艺过程称为液硫脱气。H2S溶解于液硫时不仅有物理

6、溶解，也会生成多硫化氢（H2Sx，x通常为2～8）。H2S在液硫中的溶解度实际是随温度升高而略有降低；但由于多硫化氢的生成量随温度升高而增加甚快，故总的H2S溶解量将随温度升高而增加。第19页2021-9-1H2S和H2Sx在液硫中的溶解度（H2S分压为0.1MPa）温度，KH2S总质量分数，%其中H2S的质量分数，%以H2Sx存在的质量分数，%400(204℃)0.0560.04500.011410(210℃)0.0620.04390.018420(215℃)0.0790.04280.036425(2

7、18℃)0.0960.04230.054428(220℃)0.1080.04210.066430(221℃)0.1140.04180.072440(227℃)0.1310.04090.090450(232℃)0.1410.04020.101460(238℃)0.1500.03940.111470(243℃)0.1570.03860.118490(254℃)0.1690.03720.132510(266℃)0.1750.03600.139540(282℃)0.1850.03450.151580(304℃)

8、0.1870.03270.154生成的多硫化氢在低温下分解缓慢，但是搅动可以加速分解。克劳斯装置生产液硫的温度一般为138~154℃，但是在运输中，液硫的温度可降至127，在这种情况下，H2S就会从液硫中逸出并聚集在上部的空间里。危害：1、污染环境2、腐蚀设备3、威胁操作人员健康4、引发火灾和爆炸二、脱H2S工艺脱气前：250~300ug/g脱气后：10ug/g=10g/t液硫脱气的基本原理脱除物理溶解于液硫中的H2S比较容易，而下式所示从