[发明专利]一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法

说明书

本发明涉及一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，属于克劳斯法回收硫磺技术领域。本发明通过设置三级反应器以及三级气气换热器，结合旁通调节阀和反应器温度变送器，高温酸气和低温酸气在系统中换热，回收硫磺，解决了酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，减少了高浓度酸气进入反应器，提高硫磺回收率，减少能耗，节约成本，硫回收率提高至96‑99%，高于常规克劳斯直流法硫回收率的94‑97%。

技术领域

本发明涉及一种回收硫磺的方法，更具体地说，本发明涉及一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，属于克劳斯法回收硫磺技术领域。

背景技术

克劳斯法处理硫化氢酸气并回收硫磺是目前使用率最广，效率最高的工艺，H₂S酸气经过缓冲后，在燃烧炉内，通过补充适量空气，使H₂S在燃烧炉内不充分燃烧，H₂S部分燃烧转化为SO₂，调节空气进气量。燃烧炉中H₂S和SO₂比例为2:1，H₂S与SO₂反应在燃烧温度下发生氧化还原反应，可以得到气态单质硫（硫磺）。混合废气经过硫冷器，使气态单质硫冷却为液态硫，此时酸气包括H₂S、SO₂、COS、CS₂、H₂O及硫蒸汽等，经再热器或高温掺和阀后，酸气温度提高到克劳斯反应器所需温度，再经过低温克劳斯反应器，在催化剂的作用下，COS、CS₂则与H₂O发生水解反应，得到H₂S，H₂S和SO₂再继续反应，反应后酸气经过硫冷器，进一步回收硫磺。酸气经过三级（两级）反应器后，尾气中仍然还有极少量H₂S、SO₂、COS、CS₂、H₂O及硫蒸汽等，经过捕硫器回收一定硫磺，再经过灼烧炉，充分燃烧成SO₂后排放。

——常规克劳斯工艺的硫磺回收率通常只能达到94-97%，其回收率受限有如下原因：

1、由于热力学限制，硫的转化反应不可能完全，过程气仍然存有H₂S、SO₂，限制了硫的转化率。

2、克劳斯反应要产生一定量的水汽，随着水汽的增加，相对降低了H₂S和SO₂的浓度，影响了克劳斯反应的平衡，阻碍硫的生成。

3、由于酸气中CO₂及烃类的存在，过程气会形成COS和CS₂，必须使之发生水解反应，为此，反应器的温度必须控制在300-340℃，高温虽有利于水解，但不利于克劳斯反应的平衡，限制了硫的转化率。

4、常规克劳斯工艺硫的转化率对空气和酸气的配比失常非常敏感，若不能保持H₂S：SO₂=2:1的最佳比例，将导致硫的转化率降低。

现有技术中存在酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，常规的方法有再热器、电加热、高温掺和阀，都可以将硫冷器出口酸气温度升高达到反应器进气温度要求。但三者都有其缺点，再热器和高温掺和阀会引入高温高浓酸气，从而造成反应器负荷，导致硫回收率下降，而电加热的电耗成本较高。

发明内容

本发明旨在解决现有技术克劳斯法回收硫磺方法酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，提供一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，既能解决酸气从硫冷器至反应器段的升温问题，还能够保证较高的硫回收率。

为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：

一种用于克劳斯直流法回收硫磺的方法，其特征在于：包括以下方法步骤：