LO-CAT法硫磺回收药剂添加优化研究

李 军， 罗孝伟， 李 靖， 刘卫江

(延长石油勘探公司采气二厂，陕西 靖边 718500)

使用LO-CAT法硫磺回收时，要定期向系统中加入氢氧化钾、螯合剂、铁离子、表面活性剂、消泡剂、生物抑制剂及缓蚀阻垢剂等。每种药剂的添加量不仅关系到实际应用中的生产成本，更是会直接影响溶液整体的质量和生产硫磺的质量。本文针对该净化厂硫磺回收运行过程中的问题，优化现场药剂添加比例，最终解决了硫磺灰分比例大、硫磺湿度大、有机物质多、pH过高等问题。

1 工艺简介

1.1 化学原理

LO-CAT法[1]改进了克劳斯反应，成为了一种恒温、低成本的方法。其总的化学原理是将酸性气体中的硫化氢与空气的中的氧气在催化作用下反应生产硫磺和水，反应方程式见式(1)。

(1)

其基本化学反应可以划分为吸收和再生两个部分。

吸收部分见式(2)。

(2)

再生部分见式(3)。

(3)

式(2)、式(3)进行叠加，便得到式(1)改进的克劳斯反应方程式。

1.2 工艺流程

从脱酸单元酸气分离器出来的酸气到硫磺回收单元的酸气分离器中进行再次分离，分离出其中的杂质和游离水。随后，进入到吸收氧化塔吸收区中，与鼓风机输送控制温度的空气进行反应，生产硫单质。生成的硫磺经过硫磺浆泵输送至转鼓式过滤机进行过滤。过滤后的溶液通过滤液回流泵打回至吸收氧化塔内。

2 硫磺回收装置运行分析

2.1 装置运行现状

该净化厂装置于2019年7月正式投入生产使用。设计酸性气处理量为2 500 m3/h，其中，硫化氢体积分数为2.34%，硫磺产量2.0 t/a，装置的操作弹性范围为10%～120%。……