LO-CAT®工艺与克劳斯工艺比较 克劳斯工艺 克劳斯法是将H2S 在高温下通过催化过程转变成硫磺的工艺方法。克劳斯法的主要反应如下： H2S + 0.5 O2 H2O + S (a) H2S + 1.5 O2 SO2 + H2O (b) 2H2S + SO2 2 H2O + 3 S (c) 克劳斯装置包括一个高温的燃烧炉或加热段和紧接着的一到三个稍低温的催化反应器。高温部分发生反应(a)和反应(b)以及少量的反应(c)，低温的催化部分主要发生反应(c)。(a)和(b)反应在高温下达到化学平衡，(c)反应在低温下达到化学平衡，因此所有反应都是受化学平衡浓度限制的。由于化学平衡的限制，克劳斯工艺整体的H2S 转化成单质硫的效率受到该工艺中催化反应器数目的限制，关系如下： 一个反应器 = ~ 92% 两个反应器 = ~ 94% 三个反应器 =~ 96% 如要达到更高的转化率还需加上克劳斯尾气处理装置(Tail Gas Unit, TGU) 。该装置中的氢化/水解反应器能将所有含硫的其它物质如SO2、COS、CS2 全部转化为H2S，从氢化/水解反应器中出来的气体先冷却，再通过胺液脱硫装置选择性地吸收掉其中的H2S 并把这部分H2S 重新引回前面的克劳斯装置中。从胺液脱硫装置中排出的其它气体经焚烧炉燃烧后排入大气。 严格控制O2和H2S 的比例是克劳斯法的关键。过少的O2将引起SO2不足致使反应(c)不完全，导致H2S 去除率降低。过多的O2 会对克劳斯法造成两方面不利。其一，形成过量的SO2会导致排出气体的SO2浓度偏高，造成环境污染。其二，部分的SO2会在克劳斯装置的加热段氧化成SO3，进入下游的废热锅炉或热交换器中冷却时会形成强酸、强腐蚀性的冷凝物。由于控制O2 和H2S 的比例十分关键，克劳斯装置中需要一个精密的分析控制器，手动控制克劳斯装置是不可能的。 如图 1 和表 1 所示，克劳斯法有几种不同的工艺流程，具体选择哪种取决于原料中H2S 浓度。由于不同的流程针对不同浓度的H2S，因此对一类克劳斯装置而言可操作的H2S 浓度是在一定范围内的。此外，克劳斯装置的操作弹性还受到克劳斯加热段中燃烧炉操作弹性的限制。 表 1 酸性气体H2S 浓度 摩尔百分比(Mol%) 克劳斯法工艺流程 55 – 100% 直流克劳斯法 30 – 55% 直流克劳斯法 有酸性气体/空气预热器或富氧器 15 – 30% 分流克劳斯法 有酸性气体/空气预热器或可投燃料 LO-CAT® 工艺 LO-CAT 工艺是在室温下利用铁螯合物作催化剂通过液相氧化还原反应回收硫的工艺，已获得专利。LO-CAT 工艺中主要的化学...
