简析克劳斯法硫磺回收工艺的原理及优势
工业经济的快速发展不可避免地造成了环境污染问题的恶化,石化行业的能源处理过程可通过克劳斯法优化硫磺回收,提升资源利用率,降低环境污染 。克劳斯法硫磺回收工艺的原理和优势有哪些呢?一起来看看 。
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克劳斯法硫磺回收工艺基本原理石化企业在加工处理煤炭和石油的过程中,将在不同规格的反应装置中形成酸性气体,酸性气体经过低温催化和高温燃 烧等工序后,产生的 H2S 物质将转化为 SO2,H2S 和 SO2 在化学反 应后生成 S 。相关的反应过程可用化学方程式来解释:2H2S+ 3O2=2SO2+2H2O,4H2S+2SO2=3S2+4H2O 。
可见,在石化产品炼化处理的反应装置中,H2S 物质共参与 了两次化学反应,约 33% 的 H2S 在第一次化学反应中被转化,约有 67% 的 H2S 在第二次化学反应中被转化,最终得到物质 S 。在高温环境下,装置内的 S 元素主要的存在形态是 S2,而且水、 氮气、二氧化碳、氨、氰化氢等也会不同程度存在 。
基于以上化学反应基本原理,克劳斯法回收工艺会依据 H2S 在反应装置酸性气体中 H2S 含量差异形成三种常见的回收 策略,分别是直接氧化的策略、分流策略以及部分燃烧策略,三种策略的应用要时刻关注到酸性气体中的 H2S 占比,若占比大 于 50%,则需要实施部分燃烧策略;若占比低于 15%,则需要实施直接氧化策略;若占比在 15%~50% 范围内,则需要实施分流策略 。
从实际工业处理来看,酸性气体中的 H2S 占比通常都保 持在 50%,尤其是在胺处理装置中,更是达到了 70% 以上的占 比,这正是在该装置中大量应用选择性溶剂的结果,如此占比 情况下,部分燃烧策略的应用更为普遍 。
克劳斯法硫磺回收工艺的优势可实现高效率的硫磺转化,回收效益较高,硫磺 回收工艺所依赖的处理周期可接受适度控制,装置内的化学反 应副效应较弱,在污染物排放方面的控制良好 。
克劳斯法硫磺回收工艺以及装置的建设投入成本较低,所有工艺流程 的管控对操作人员的技术要求不高,技术成本适宜,最终工艺 处理产出物硫磺可再次用于更多工业制造领域,收获可观的经 济价值 。
在工业实践中的操作十分简易便捷,且可操作实施的范围更富有弹性 。在不同的反应装置中,酸性气体的化学稳定性较高,且在燃烧高温的处理上也体现出较为稳定的热 处理性 。
可实现不同浓度的酸性气体的反应条件需求调 试,既可使用在新建反应组炉系统内,也可使用在经过改造的 反应装置中,传统工艺中需注重考虑“三废问题”可实现最大价 值的抑制,体现出该工艺以及系列装置的强适应性 。
【简析克劳斯法硫磺回收工艺的原理及优势】
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