摘要：随着人们的生活水平的提高，环保意识的不断提高，在煤化工生产过程中，大量的硫元素不仅会造成资源的浪费，还会对生态环境造成不同程度的危害。因此，在煤化工过程中增加硫回收工艺，将其中的硫元素进行回收利用，能够最大程度的减轻其对生态环境造成的危害。
关键词：硫回收装置;工艺创新;运行情况
引言
煤作为世界最主要的能源之一，其利用价值以及开采工艺越发受到人们的重视。本篇文章主要从煤化工硫回收装置的特点出发，就其工艺进行相关分析探讨，并结合实际，根据不同情况，选择最为恰当的工艺技术，在落实可持续发展战略的同时，确保经济效益也能达到最大化。
1.煤化工领域中硫回收装置的特点
1.1规模不够庞大
就目前形势来看，炼厂装置的炼油能力以及天然气能力都比较强，对此，硫回收装置的规模也在日益增大，但相较于硫回收装置而言，煤化工装置的规模就相对较小，其硫磺的年产量最多也只有5万吨左右。
1.2酸性气构成较为复杂
首先，煤本身就是一个构成较为复杂的物质，这也直接导致了其产生的酸性气构成也较为复杂，其中甚至还包含着如木精、氰化氢等杂质，这些物质对于硫回收装置的运行所带来的影响不容小觑。
1.3酸性气的浓度偏低且变化幅度较大
煤化工装置酸性气主要通过合成气净化而来，而天然气净化厂酸性气则主要来自于醇胺，因此，氢硫酸的含量相对较低，大约只能维持在25%左右，除此之外，酸性气的浓度也不稳定，时常会发生变化。
2.硫回收工艺的选择以及需要考虑的因素
2.1严格遵循环保的原则
我们必须意识到保护环境的重要性，任何企业或是经济的发展，都不能以破坏环境为代价，因此，在硫回收工艺的选择上，一定要秉承保护环境，落实可持续发展战略的原则，尽可能的选择耗能低，污染小，利用率高的工艺设备。
2.2技术要求
要结合具体情况，进行具体分析。从煤化工的一些特点出发，尽可能的选择适合酸性气浓度不高的工艺，这类工艺往往具有高弹性，对于成分较为复杂的气体，处理起来也是游刃有余。另外，工艺的可靠性以及安全性也是不能忽视的，利用纯氧燃烧系统等，可以从很大程度上提高工艺的安全可靠性。
2.3装置投入的成本以及相关的操作费用
在硫回收工艺的比选上，除了要考虑到保护环境，技术处理等方面，还要进行合理的成本预算评估，在保证尾气排放达标情况下，尽可能的降低成本预算，只有这样，才能保证经济利益的最大化。
3.硫回收工艺在煤化工装置中的应用
3.1克劳斯（clause）工艺
（1）常规克劳斯工艺。克劳斯工艺在硫回收领域中的应用较广泛，是目前较为成熟的一种硫回收工艺。常规克劳斯工艺硫回收目的的实现主要是通过在燃烧过程中严格控制H2S和空气比例的基础上，使负二价硫离子与正四价硫离子实现中和而形成单质硫。其反应式为为H2S+SO2→S+2H2O，从理论上看，常规克劳斯工艺硫回收较高，但是在实际操作过程中，由于受到各种因素的限制和影响，理论的回收率是很难达到的。（2）超级克劳斯工艺。
超级克劳斯（superclaus）工艺属于常规克劳斯工艺的延伸技术，由荷兰Comprimo公司成功开发并推广。其选择性氧化反应为H2S+0.5O2→S+H2O-H2S+SO2和S+O2→SO2，从反应式看，主要包括一个高温反应段和两个催化反应段，实质是确保冷凝器能够在流程中的每一个环节得到回收。相比于常规克劳斯工艺而言，超级克劳斯工艺主要具有以下特点：一是对特殊氧化剂的使用。该工艺在三级转换器中添加了由动力学控制的超级克劳斯催化剂；二是放宽了对H2S和SO2比例的控制。H2S和SO2的比例不需要严格控制在2∶1，而只要H2S过剩就可以，使得工艺的可操作性进一步提升。三是硫回收率的大幅度提升。相对于常规克劳斯理论回收率无法实现的问题，实践证明，超级克劳斯工艺的硫回收率差不多达到99%。另外，超级克劳斯工艺还具有在新建或改造装置中适用性强、操作简单稳定，尤其是能耗、投资都较低等特点，非常符合国家环保要求，因此是目前我国煤化工生产领域中应用最为广泛的一种硫回收工艺。（3）超优克劳斯工艺。超优克劳斯工艺（Euroclaus）是荷兰Jacbos公司专利技术，工艺是在前两个反应器中添加常规克劳斯催化剂，在最后一个反应器中添加选择性氧化催化剂，在床层中还添加了选择性加氢还原催化剂。
3.2Clinsulf-DO工艺
该工艺是由德国林德公司开发的一种硫回收工艺，其回收目的主要是在内冷式转化器中实现，在催化剂采用方面，与常规克劳斯工艺中使用的相同。在技术类型分类方面，Clinsulf-DO工艺为直接催化氧化型，其核心是对H2S的选择性氧化，具体来说就是在内冷式催化反应器内，催化剂只是在低温下将H2S氧化成硫，而对于H2，CO和轻饱和烃却不会起催化氧化作用。在Clinsulf反应器内进行的主要反应都属于强放热反应，在催化剂床层中会释放出大量的反应热。Clinsulf催化剂床层主要分为绝热床与冷却盘管两部分，在设置方面，绝热床通常置于入口附近，这样气体温度在反应放出热量下迅速升高，从而促进反应。由于反应器出口气体的温度对直接氧化反应的选择性有一定的影响，一般而言，温度越接近硫的露点，反应选择性就越强，这样就有利于硫的生成，因此通常将冷却盘管设置在催化剂床层下部。内部冷却条件有效提高了硫的转化率，而如果采用两台绝热反应器的话，H2S的转化率将更高。
3.3斯科特工艺
斯科特工艺（soct工艺）由荷兰皇家壳牌集团开发，该工艺主要采用克劳斯装置，克劳斯尾气中的SO、有机硫化物等加氢催在一种钻-钼型催化剂的作用下转化成硫化氢，然后再使用脱硫溶液进行回收，再放回克劳斯装置中以实现资源的循环利用。斯科特工艺应用可以在很大程度上降低尾气中的硫含量，可以直接排入空气，总硫回收率可达到99.8％。斯科特工艺虽然是一种净化度高、硫回收率高的工艺，但是工艺流程较为复杂，加上资本投入较大，因此目前应用率并不是很高，主要在大中型煤化工企业和对环境要求较高的地区应用。
3.4生物脱硫工艺
生物脱硫工艺是20世纪80年代发展起来的一种硫回收技术，其主要优势为无需催化剂和氧化剂，避免了化学废弃物处理流程，能耗低、污染低，而硫回收率高。生物脱硫工艺的主要流程为：①脱硫后的酸性气体被引入分离器中进行分离；②分离气体所含的液体通过吸收塔，气体中的H2S被塔内的弱碱性溶液全部吸收；③脱硫后的其他部分进入脱碳系统排出，吸收塔中的液体导入闪蒸罐中，经过闪蒸后可直接引进火炬系统，再生后的溶液重新返回收塔内使用，在生物反应器中与微生物和空气作用形成元素硫，硫磺通过泥浆的形式被抽出，可被回收为简单的硫剐品。从整个流程可以看出，生物脱硫工艺存在着操作流程复杂、控制难度大，对条件要求严苛等缺点，而在实际操作中，再生反应器尺寸较大，操作费用较高等也进一步限制了对其的推广应用。从目前的发展情况看，生物脱硫技术与湿法脱硫技术相结合是生物烟气脱硫技术的主要发展方向。
结语
总而言之，在煤化工装置中采用适宜的硫回收工艺具有十分重要的意义，不仅能够除去溶液中的硫元素，减轻对生态环境的污染，而且还能对回收的硫元素进行资源化的利用，提高煤化工企业的经济效益。
参考文献
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