目前硫磺回收方法主要有濕法和乾法兩種。濕法包括魯奇低溫、高溫冷凝製程、托普索WSA製程等。製程等。
乾式脫硫
(1) 常規克勞斯工藝
克勞斯製程是一種較成熟的多單元處理技術,也是目前應用最廣泛的硫磺回收製程。
其製程如下:將含有硫化氫的酸性氣體在克勞斯爐中燃燒,將部分硫化氫氧化成二氧化硫,然後與剩餘未反應的硫化氫在催化劑上反應生成硫。
傳統克勞斯工藝的特點是:
對照n(O2):n(H2S)=1:2。如果氧含量太高,SO2就會溢流。如果太低,H2S的去除效率會降低。
需要安裝除霧器來去除氣流中的硫,以提高硫回收率。
克勞斯製程的總硫回收率為94%-96%。
克勞斯製程不適用於煤氣等含有可燃成分的氣體,或硫質量分數小於40%的氣體。
(2)亞露點克勞斯工藝
所謂亞露點製程的特點是在低於硫露點的溫度下進行克勞斯反應。主要包括Sulfreen、Hydrosulfreen、Carbonsulfreen、Oxysulfreen、CBA、ULTRA、MCRC、Clauspol 1500、Clauspol 300、Clisulf SDP、ER Claus、Maxisulf等製程。
(3)還原吸收過程
還原吸收製程將有機硫和SO2轉化為H2S然後吸收,因此總硫回收率可達99.5%以上。主要包括SCOT、Super-SCOT、LS-SCOT、BSR/Amine、BSR/WetOxidation、Resulf、AGE/Dual Solve、HCR、Parsons/BOC Recycle、Sulfcycle和ELSE製程。
(4)直接氧化法
直接氧化是指H2S在固體催化劑上直接氧化為硫。它實際上是克勞斯原型流程的新發展。直接氧化製程技術的關鍵是開發一種具有良好選擇性且對H2O和過量O2不敏感的高活性催化劑。目前,它是使用不同的鐵基金屬氧化物混合物來製備的。主要的選擇性催化氧化硫回收技術包括:Seleclox、BSR/Selectox、BSR/Hi-Activity claus、MODOP、Superclaus、Catasulf 和 ClinsulfDO。
以Superclaus流程為例進行簡單介紹。 Super Claus 製程有兩種:Super Claus-99 和 Super Claus-99.5。在超級克勞斯製程中,氣體不需要脫水。在選擇性氧化過程中,可以添加過量的氧氣,而不會顯著影響選擇性。該工藝簡單,易於操作。此製程連續,無循環切換,硫回收率高,投資低,能耗和原料成本低,應用規模不受限制,使用範圍廣。
(5)富氧克勞斯工藝
在克勞斯裝置中使用富氧空氣甚至純氧代替空氣,可以相應減少惰性成分N2的用量,從而提高裝置的處理能力。工業化的富氧克勞斯製程包括COPE、SuRe和Oxyclaus;為解決運作成本問題,變壓吸附供氧的PS Claus應運而生;為了解決爐溫問題,NOTICE製程已產生。
(6)氧化吸收過程
此製程將廢氣中的硫氧化成SO2,並進行吸收和解吸,然後重新利用。 Claus 過程中很少使用它。此類工藝主要包括Wellmawn-Lord、Elsorb和Cominco de Sox工藝。