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摘要：随着科学技术的不断发展，当前我国的硫回收工艺种类较多，发现不同回收工艺都有各自的优缺点，而其中的克劳斯延伸工艺具有相对广泛的使用前景。因此为有效降低经济成本，提高硫回收率，煤化工企业在进行硫回收工艺选择过程中要积极采用先进的工艺技术和污染控制技术，加强引进技术的吸收和转化，以不断开发具有自主产权的硫回收工艺，最大限度降低尾气中硫化污染物的排放，实现硫黄回收和节能减排目标之间的协调发展，从而满足我国煤化工企业的发展需求。基于此，本文主要分析煤化工项目硫回收工艺技术分析。
关键词：煤化工项目；硫回收工艺；技术分析
引言
近年来全球气候变化明显，环境污染问题逐渐被重视，我国也提出了绿色可持续发展理念。为更好地保护自然生态系统和人类赖以生存的环境，当前很多化工企业已经开始采用净化技术来对煤化工项目产生的尾气进行处理，以使其达到国家排放标准，降低对环境的污染和影响，不断实现煤化工项目的可持续发展。
1、煤化工项目硫回收特点
1.1装置规模偏小
新时期炼厂装置的炼油能力和天然气装置发展已得到很大提升，硫回收装置的规模也越来越大，硫黄产量能达到50～250kt/a。但是煤化工项目的装置规模偏小，其耗煤量虽然较少，但是其产硫量也较低，一般硫黄产量在10～30kt/a。
1.2酸性气浓度波动大
煤炭资源种类多样，经过煤化项目之后产生的含硫原料气即酸气成分也不同，其浓度波动大，并且变化范围远超于其他石化领域，因此其对操作要求较高。
1.3氧气充分氢源不足
煤化项目不具备大型的制氢单元装置，因此其氢源不足，但是具有的空分装置会使得氧气供应充足，能够实现燃烧完全，并经过反应之后生成氮气，因此根据煤化工项目的这一特点可以采用富氧燃烧工艺。
2、硫回收工艺技术分析
2.1斯科特工艺
斯科特工艺在实际应用中采用的是克劳斯装置，通过钴-钼催化剂，将其中的二氧化硫、有机硫化物等经过加氢催化转换成硫化氢，再经过使用脱硫溶剂进行脱硫处理回收硫化氢，之后再将产生的物质重新放入到克劳斯装置中，能够保证硫的回收率，使尾气中的硫含量有效降低，可以减轻对环境的影响，并将其直接排放到大气中。斯科特工艺是一种比较先进的硫回收工艺技术，具有资源回收系统的功效，能够回收脱硫溶液实现资源的循环应用，且具有较高的净化度，可以达到99%以上的硫回收率，但是其工艺流程和操作过程比较烦琐，经济投入成本较高，目前比较适合对环保要求较高或者大中型煤化工企业使用。
2.2原始克劳斯工艺
克劳斯工艺是利用低温甲醇来对酸性气体进行处理，可以将硫化氢转化为单质硫，其中一部分硫化氢与氧气燃烧产生二氧化硫，大部分硫化氢和二氧化硫在温度适宜的环境下经过催化剂的催化作用之后会产生硫黄，但是其二氧化硫在发生反应的过程中也会有许多副反应。克劳斯工艺操作简单，经过优化和改良之后可以分为直流法、分流法和直接氧化法，主要工艺是通过控制煤化工装置中硫化氢与氧气的比例，使其彼此之间发生氧化反应，产生的二氧化硫经过催化剂作用与硫化氢气体发生催化反应之后产生硫黄，其中分流法不能直接生成硫黄制品，而是有2/3的酸性气体会和出口气共同通入冷凝器进行冷凝。通过二级克劳斯工艺，理论硫黄的回收率在92%左右，通过三级克劳斯工艺，理论的硫黄回收率可达到98%，因此克劳斯硫黄回收工艺已成为运用最为广泛的工艺之一。
2.3低温克劳斯工艺
低温克劳斯工艺主要基于放热反应的可逆性，通过适当降低反应温度来平衡硫转化率。当然，温度与反应速度成正比，如果温度下降，就要注意反应速度，以便适当调整，确保工艺过程的顺利进行。催化剂是调节温度和速度的最佳选择。低温克劳斯工艺主要通过硫氧化结合气相催化处理调整为元素硫。
采用硫磺回收装置，及时将温度调整为220℃，然后将酸气送至硫磺回收装置，并对硫磺回收装置内的空气进行预热，混合后充分输送至低温克劳斯反应器，在此过程中H2S常氧化。将冷却调节反应器提前加入系统，并且控制硫的露点必须低于反应器出口温度，从而为锅炉给水提供参考，并及时传递反应热量，通过冷凝器分离出酸气中的硫。整个过程需要克劳斯催化剂，基本上是普通的一种。硫回收率为94%～98%，回收效果比较理想。与克劳斯还原吸收过程相比，硫回收率较低，但在投资成本以及空间等方面占有明显的地位。经过不断研究，低温克劳斯工艺不断改进，特别是最新的低温克劳斯硫磺回收工艺——SDP，其回收率提高到99.2%。当然，实际应用中也存在缺陷，偏差在任何环节都无法检测到，一旦出现偏差，将直接影响硫回收率。
2.4微生物脱硫工艺
自然界中的一些微生物对硫元素具有特定的吸收和降解功能，20世纪80年代随着生物脱硫反应器的成熟，有效利用了微生物硫的再生效果，生物脱硫技术以生物对含硫物质的生物活性为基础，具有低污染、高效率等优点。无添加剂在生物脱硫过程中的应用，大大降低了硫磺回收中化学物质二次污染的风险。然而，硫磺回收工艺的硫磺回收工艺复杂，硫磺回收前期费用的实际难度高。目前，生物脱硫技术主要与湿法脱硫技术相结合，调节带反应器的生物分离器和酸碱度，减少还原时的循环步骤。酸气经脱硫后进入分液罐，分离出吸收塔底部的液体，从吸收塔底部引出富液进入闪蒸罐，闪蒸汽硫含量很低可直接进入火炬系统。富液中的HS直接氧化为元素硫，形成泥浆形式的元素硫，从而形成高质量的硫产品。生物脱硫技术主要应用于对进料气中H2S浓度没有要求。
3、煤化工项目应用硫回收工艺注意要点
3.1确保技术可靠
煤化工企业都具有自身的生产特点，一般煤化工企业的酸气主要为硫化氢，其浓度在20%～30%，单一使用空气无法保证其平稳燃烧，因此，需要针对煤化工企业实际发展情况合理选择具有较高稳定性、可操作性和安全性的硫回收工艺，使其能够适应低酸性气浓度以及具有高弹性范围，能够处理复杂气体的硫回收工艺，并且工艺故障保护连锁应该贴合实际，以确保装置的合理使用，降低操作风险性，如富氧燃烧系统、甲醇预处理系统等。
3.2满足环保要求
硫回收工艺的优化和创新目的是为有效控制和降低大气中硫物质的排放含量，以满足人们生产生活需要的同时有效保护自然生态环境和人们的身体健康。因此煤化工企业在选择硫回收工艺时，必须要满足新时期国家对新建硫黄生产装置和企业的排放要求GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》，使其不断适应未来绿色可持续发展的目标，最终促进煤化工企业的持续发展。
3.3经济投入较低
满足国家环保要求以及确保其技术可靠之后，需要考虑硫回收工艺的经济投入成本，尽量降低装置的投资和操作使用维修费用，以最大限度提高煤化工企业的经济效益。同时如果主装置没有醇胺吸收单元则要尽量避免引入新的溶剂吸收系统，以降低煤化工企业的操作复杂性，不断提高硫回收效率。
4、结束语
综上所述，通过对煤化工企业硫回收装置与处理工艺的优化改造，结合当前煤化工硫回收装置尾气处理现状分析，硫回收工艺研究，及时对硫回收工艺进行升级优化。以克劳斯硫回收工艺为基础升级更多硫回收工艺，提高硫回收率。增加硫磺生产量，为煤化工企业未来发展创造更有利的条件，并且带来更多经济利润。硫回收技术的进步是煤化厂可持续发展的重要保证，因此对硫回收方面的研究以及总结操作经验就显得非常重要。
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