硫磺回收

我国硫磺回收现状及发展前景

中石化齐鲁分公司研究院 张义玲 达建文

【摘 要】介绍了我国硫磺回收及尾气处理技术的现状及装置达标情况。针对国

内外硫回收技术的发展，结合我国的实际情况，分析了硫回收技术发展趋势及硫

磺的应用市场，对于新建或扩建硫回收装置提出了具体的建议。

【关键词】硫回收 工艺 催化剂 尾气处理

1. 前 言

随着我国国民经济的快速增长，我国的石油加工与天然气工业得到高速发展。与

此同时，含硫原油加工量和含硫天然气处理量随之相应增加。2003年我国进口

原油超过9000万吨，2004年超过1.2亿吨，而且进口原油大多为高硫原油，除

此以外大量的含硫燃料油深加工及煤造气等工艺也涉及到含硫化合物的处理。国

内胜利油田、辽河油田以及新疆的部分油田也大多是高硫重质油，新近开采的多

数天然气田也伴生大量的HS。预计GDP增长将维持在每年在9％～10％之间，

2

石油化工增长的弹性系数在5％左右，到2010年我国新增炼油能力将达一亿吨

左右，因此估计到2010年我国的硫磺的生产能力将达到150万t/a左右。经济

的增长与环保的严格使得相关的气体脱硫与硫磺回收技术日益重要。经过几十年

的发展，我国在依靠自身力量开发脱硫、硫磺回收及尾气处理工艺的同时，沿海

沿江地区大的炼化基地还先后全套或部分引进了国外先进技术。同时，在此基础

上国内组织生产、设计和研究单位通过消化吸收、联合攻关，也形成了国产化的

大型化硫磺回收装置成套技术。从2000～2003年三年的时间内，国内硫磺回收

装置从62套猛增到100多套，这些新建装置大多是大型化、高自动化硫磺回收

装置，均带有尾气处理装置；其中新增装置中采用国产化技术的约占76%。然而，

随着沿江沿海大型炼油基地的建设，我国硫磺回收大型化方面与国外先进水平相

比仍然存在一定差距。为了尽快缩短与国外先进技术的差距，必须抓住这一机遇，

努力追赶，尽快使我国的硫回收技术再上一个新的水平。

2. 目前的现状春天都有什么花

2.1装置规模及达标情况

据不完全统计，至2003年我国已建成了100多套硫磺回收装置, 按行业分布石

油炼制71套，天然气净化12套，焦化冶金7套，煤气化工21套，其中，规模

最大的装置为10万t/a，规模最小的装置为0.03万t/a。2004年以来，中石化

镇海、福建等炼油厂还将投建3～4套10万t/a级大型硫磺回收装置，总的硫回

收能力超过了100万t/a。这100多套装置中，2002年以后建成的装置均带有尾

气处理单元，除了国内的SSR工艺及国内自行设计的还原吸收法工艺外，均为引

进工艺，大多能满足国家的环保要求。但如以前引进的Sulfreen、 Super Claus、

M孕妇要吃什么 CRC及 Clauspol等工艺装置总硫转化率在98.5%~99.5%，排放尾气中SO基本

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上在1500～8000mg/m；没有设尾气处理装置，排放尾气中SO绝大部分高于

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15000mg/m, 均不能满足国家新排放标准要求。

2.2硫磺回收技术现状

80年代以来，通过开展对外技术交流、消化吸收国外先进技术和有益经验，我

国的硫回收技术在装置工艺设计、单元设备改造、催化剂开发使用、溶剂生产以

及防腐节能等方面取得了显著的进步。如：齐鲁石化胜利炼油设计院借鉴SCOT

工艺，并克服其流程复杂、能耗高、操作难度大的缺点，与齐鲁分公司研究院合

作优化设计了一种新型硫磺回收及尾气处理成套技术SSR工艺，并率先在胜利炼

油厂8.6万t/a装置实现了工业化。该工艺不设在线加热及其配套设施，设备布

置更加精凑，流程简单，操作调整灵活、方便，特别适合大型硫回收装置建设。

另外，在此期间，我国还总计从国外引进或部分引进了18套克劳斯硫磺回收及

尾气处理装置，有效地带动了和促进了国产装置的技术进步，使我国主要生产装

置的硫回收率和尾气排硫量在短期内较快地达到了国外先进水平。与此相配套的

催化剂也实现了国产化，有代表性的有两大系列：一是齐鲁分公司研究院研究开

发的LS系列；二是四川天然气研究院的CT系列有。LS系列催化剂有LS-811及

LS-300克劳斯氧化铝催化剂、LS-901TiO基抗硫酸氧化中毒催化剂、LS-931AlO

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基耐硫酸盐化作用催化剂、LS-951T和LS951Q克劳斯尾气专用加氢处理催化剂、

LS-971克劳斯高活性脱漏氧保护双功能催化剂等多个品种，该系列催化剂在中

石化、中石油的多套大型硫回收装置上已实现工业应用，效果良好；CT系列催

化剂有CT6-1和CT6-2常规AlO催化剂、CT6-3有机硫水解催化剂、CT6-4及

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CT6-4B低温克劳斯催化剂、CT6-5及CT6-5B硫磺回收尾气加氢催化剂、CT6-6

选择性氧化催化剂和CT6-7有机硫水解硫磺回收催化剂。这两大系列催化剂其主

要物化性能和技术指标与国外同类产品相当，有的品种达到了国际先进水平，且

已代替进口催化剂在引进装置上使用，取得了显著的经济效益和社会效益。目前，

国内绝大多数硫磺回收装置已普遍采用国产催化剂，并且国产硫回收催化剂有出

口的可能。

3. 存在的问题

我国硫回收工业生产从无到有，从小到大，在科研、设计、生产单位的合作下，

多年来，在工艺流程、催化剂研制、设备结构、分析控制等方面都有很大的进步

和发展，并不断进行改进。部分大、中型装置引进了国外专利技术和关键设备、

仪表和催化剂，技术水平已达到国外先进水平。在硫回收率、尾气处理、自动化

控制水平、生产管理等方面还存在一系列问题和差距，有待进一步完善和提高。

1)硫回收装置排放尾气中SO浓度不能全面达标

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我国新的大气污染物综合排放标准“GB16297—1996”规定，SO的最高允许排放

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浓度：新污染源≤960mg/m（336ppmv)、现有污染源≤1200mg/m(420ppmv)，并

对硫化物排放量也作了规定。这就要求装置硫回收率高于99.5%。至2002年只

有29套采用各类SCOT法的硫回收装置及WSA制酸装置能达标，接近65%的装置，

包括引进其它尾气处15用英语怎么写 理方法的装置难以达到国家排放标准。

2）部分装置生产管理不到位，表现在酸性气质量不稳定，有时带烃多，分析控

制不及时，硫转化率不高。

要确保装置长周期平稳运行，原料酸性气的质量仍是关键。为提高酸性气中HS

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浓度应继续推广采用选择性脱硫溶剂，规范溶剂质量。必须加强上游产气装置操

作管理，脱硫装置均设置富液闪蒸罐，严格控制酸性气中烃含量在2%（v/v)以

下，最高不超过5%（v/v）。

3）自动化在线分析及控制仪表尚不健全。除引进装置和少数规模较大装置外，

大部分装置控制水平仍较落后。近年来，部分装置购买了国外在线分析仪，但由

于进口HS/SO分析控制仪价格高，管理和使用过程中还存在不少问题，而国产

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分析控制仪还未完全过关，装置优化操作困难。需提高分析及自动化控制水平。

4. 发展前景

4.1工艺方面

硫磺回收及尾气处理技术已经有单纯的环保技术发展成为兼具环保效益和经济

效益的重要工艺技术。随着人们环保意识的提高，国家环保法规的日益严格，近

年来各炼油厂、天然气、焦化厂、化肥厂、电厂、煤造气工厂等都在新建或扩建

原有硫磺回收装置。对于新建硫回收装置，大多选择以SCOT为代表的还原吸收

工艺。此类工艺虽投资及消耗指标较高，但它对Claus硫回收装置的适应性强，

净化度高，硫回收率高达99.8%，是目前世界上装置建设数量最多、发展速度最

快的尾气净化工艺。就目前来说，SCOT工艺又进行了诸多的改进，如低温SCOT

工艺、超级SCOT工艺、低硫SCOT工艺、生物SCOT工艺。是国内引进后消化吸

收最好的技术。

然而，对于为数不少的小型炼油厂、还有焦化厂、化肥厂等，HS含量低，建大

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型硫回收装置不合适也不现实，还有一些硫回收装置由于装置规模小，没有设尾

气处理单元或尾气处理不达标的工艺，原有工艺都有了改进型工艺。如前面介绍

的Sulfreen工艺、Clauspol工艺、Super Claus工艺等，总硫回收率均达到或

超过了99.5%。若要新增尾气处理装置，多用途的RAR工艺及组合式RAR工艺，

脱除效率高达99.7%～99.9%，投资和运行成本低，是一种很有发展前途的硫回

收及尾气处理工艺。

另外，一些炼油厂的硫回收装置因受到场地、资金以及酸性气含量等多方面的限

制，往往只能采取装置扩能的措施来解决掺炼高硫原油的问题。富氧硫回收工艺

是装置扩能的最有效的工艺之一，发展势头迅猛，目前世界上装置数量最多。

4.2催化剂方面

1) 研制专用催化剂，不同的工艺采用专门的催化剂。

2)多功能复合型催化剂。 因单一氧化铝催化剂存在缺点，而TiO催化剂成本又

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太高，为了得到价格合适，性能优良，即克服氧化铝催化剂的缺陷，又具有TiO

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催化剂良好的性能，复合型催化剂应用而生。另外，国内外对硫磺回收催化剂的

要求越来越高，不仅要求寿命长，克劳斯活性、硫回收率和有机硫水解率高，而

且还要具备强的脱“漏O”保护功能。因此，多功能复合型硫磺回收催化剂的开

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发已势在必行。

3)系列催化剂的组合使用

国内外硫磺回收催化剂的性能、品牌、寿命几乎没有差别，如何搭配使用各种性

能的催化剂，使它在送财神顺口溜 价格上更具优势，而总硫收率丝毫没有降低显得十分重要。

因此，针对不同的酸性气组成，在要求达到的最低转化率下，采用系列催化剂组

合搭配装填方案，可以收到良好的效果。

4.3市场应用

硫磺是一种重要的化工原料，除了可以用来制硫酸，直接用于农药配置等以外，

用它可生产蛋氨酸、二硫化碳、硫化促进剂、二甲亚砜、硫醚、甲硫醇、不溶性

硫等精细硫化工产品。另外，也可用来生产涂硫尿素、颗粒硫肥等植物营养素硫、

硫磺混凝土、硫磺沥青等。上世纪90年代以来，由于世界硫磺市场一直供大于

求，价格不断走低，硫磺进口量急增，刺激了我国硫磺制酸工业的发展，这也是

2000年以来硫磺消费量增长的最大原因。预计2005年我国硫磺产量约100万吨，

但也只占硫磺总消费的12%～15%，大部分要依赖进口； 到2007年世界硫磺制

酸预初中作文范文 计占硫酸总产量65%，硫磺制酸产量年均增长率为3.7%，而我国的年均增长

率远远高于世界增长水平，因此未来3～5年内，硫磺价格仍坚挺。

作为石油化工、天然气化工以及煤化工过程中必不可少的环节，硫磺回收技术水

平的高低直接与整个化工行业环保水平的高低相关，随着我国能源相关产业的快

速发展，迫切需要在引进、消化、吸收国外先进硫回收技术的基础上，通过产、

学、研结合逐步形成具有自主知识产权的硫回收技术，同时注重硫产品的开发应

用，形成既有社会效益又有经济效益的硫磺回收及应用产业。

【参考文献】

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明显投资效益” 新千年硫回收会议 2000，10

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10．Kauf, Johannes (Linde AG, Germany) “硫回收技术” 烃工程2002，7(12),

45-46 (English)

【作者简介】

张义玲：工程师白米粥 。

达建文：副总，教授级高工。