超级克劳斯技术在煤制甲醇装置中的应用.pdf

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1、第38卷第4期2012年8月·67·超级克劳斯技术在煤制甲醇装置中的应用陈玉民(鄂尔多斯市蒙华能源有限公司，内蒙古东胜017000)摘要：介绍了超级克劳斯工艺的原理、流程、特点、正常操作控制，分析了超级克劳斯硫回收的应用前景。关键词：克劳斯；超级克劳斯；硫回收中图分类号：X784文献标志码：B文章编号：1003—6490(2012)04一0067—04ApplicationofSuper—ClausProcessinCoal—MethanolPlantCHENYk—mi咒(0rdosMenghuaEnergyCo．，Lt

2、d．，DongshengInnerMon901ia017000，China)Abstract：Introducetheprinciple，process，characteristicsandnormaloperationcontr01oftheSuper—Clausprocess，andanalyzeapplicationprospectsoftheSuper—Claussulfurrecoveryprocess．Keywords：Claus；Super—Claus；sulfurrecovery1超级克劳斯硫回收技术简介

3、国内以煤为原料制甲醇装置的气体净化大多采用低温甲醇洗或NHD技术。其溶剂再生后的酸性气具有H：S浓度低(通常在25％～30％)，气量不大的特点。而我国原有或某些新建的甲醇厂通常采用单一的常规克劳斯工艺，即在克劳斯装置的上游没有气体吸收段，这就是说酸性气无法提浓；同样，在克劳斯装置下游也没有尾气处理装置(sc0T)，这样不可能满足国家现有的气体排放要求。其主要原因是，酸性气浓度低，使得燃烧段的温度较低，这样造成其他杂质燃烧不完全；其次，由于常规克劳斯工艺本身的限制，对于较高酸性气浓度的回收率理论上只有96％～98％，实际回

4、收率只能达到94％～97％。所以，目前大多数采用单一常规克劳斯工艺处理的工厂都存在着尾气排放超标问题。为了提高克劳斯装置总硫磺回收率，同时减少有害物质的排放，从20世纪50年代起，荷兰Comprimo公司和VEG气体研究院与Utrecht大学合作开发了一种超级克劳斯工艺，目前，我国也引进了该技术并投入生产运行，兖州煤业榆林能化公司、四川忠县天然气净化厂、重庆天然气净化总厂、山东省单县化工有限公司、新能凤凰(滕州)能源有限公司均采用超级克劳斯技术。对于新建硫磺回收装置及原有老装置改造，超级克劳斯技术有广阔的推广应用前景。超

5、级克劳斯技术由荷兰Comprimo公司与VEG气体研究院和Utrecht大学合作开发并拥有，改变以往单纯提高H。S与sO。反应进程的方法，在传统克劳斯转化之后，最后一级转化段使用新型选择性氧化催化剂，实际上是一种尾气处理工艺，由此来改进克劳斯工艺的硫回收技术。由于在高温段和第一、第二转化段内H：S过量运转，总硫转化率要降低1％～2％，但这种转化率的损失可在第三转化段由H。s选择氧化增产的元素硫得到补偿。其目的是在没有尾气处理装置的情况下，使经克劳斯硫磺回收处理过的酸性尾气能符合排放要求，并尽可能地提高硫磺的回收率。2超级

6、克劳斯技术的原理在煤制甲醇的过程中，进入硫回收工序的原料气主要为低温甲醇洗热再生塔顶部的酸性气及变换工序冷凝液的汽提气。酸性气体在酸性气燃烧炉内和纯氧进行不完全燃烧，使酸性气体中略收稿日期：2012一04一14作者简介：陈玉民(1969一)，男，河北张家口人，工程师，现在鄂尔多斯市蒙华能源有限公司任技术部长。·68化工设计通讯第38卷小于三分之一的H。S燃烧生成SO：，未燃烧的HzS和燃烧生成的SO：在高温条件下发生反应。生成硫和水，剩余的H：S和S0：在催化剂作掰下发生克劳斯反应，进一步生成硫和水，生成的硫经冷凝和捕集

7、得以回收，H：S含量约o．77％(体积分率)的尾气进入超级克劳斯反应器，在超级克劳斯催化剂的作用下H：S选择性地氧化为单质硫，生成的硫经冷凝和捕集得以回收，尾气经尾气焚烧炉焚烧后，达到环保排放标准排放。2．1酸性气燃烧炉中进行的反应(正常生产)2H2S+302—2H20+2S02+Q2H2S+S02—2H20+3S+Q2．2克劳斯反应器中进行的反应COS+H20—H2S+C02+QCS2+2H2O一2H2S+C02+Q2H2S+S02—2H20+3S+Q2．3超级克劳斯反应器中进行的反应2H2S+02—2H20+2S+Q

8、2．4尾气焚烧炉中的反应2H2S+302—2S02+2H20+QS+O：一SO：+QCoS+3／202一S02+CO。+Q3超级克劳斯工艺的特点3．1操作灵活方便超级克劳斯技术不要求精确控制H。S／SO：的比例，而是控制最后一级克劳斯反应器出口过程气中H：S含量在0．6％～1．5％之间，使操作变得灵活方便，弹性范围大