吉喆，叶世贵，谭秋媛，赵捷，罗欢

(1. 中石化广元天然气净化有限公司，四川 广元 628400；2. 岳阳长炼机电工程技术有限公司 广元分公司，四川 广元628400；3. 上海洗霸科技股份有限公司 西南分公司，四川 广元 628400)

高含硫天然气净化厂随着开采时间、开井数量、开采量的变化，其再生酸气的流量及组成波动较大。而硫磺的生产全靠硫化氢化学反应生成，为了确保高的硫转化率，必须对参与反应的另一种物料(空气)按化学计量供给，因此装置的设计及使用必须采用先进合理的控制方案[1]。

1 工艺流程及原理

1.1 工艺流程介绍

某高含硫净化厂天然气进料中φ(H2S)为5.55%，φ(CO2)为6.57%，采用复合脱硫溶剂再生出酸气中φ(H2S)为41%～48%[2]。非常规分流硫磺回收工艺流程如图1所示，正常工况下经分液后的再生酸气通过分流调节，一部分进入克劳斯炉一区与空气部分燃烧并维持一区温度1 060 ℃，其余酸气进入克劳斯炉二区与一区高温过程气混合并继续进行高温制硫反应。克劳斯炉出口高温过程气取热后，经三级硫冷器加两级催化转化反应器加一级液硫捕集器后进入尾气处理单元。其中，克劳斯炉炉膛的硫转化率为65%～68%，硫磺单元单程总硫回收率可达96%，装置总硫回收率在99.95%以上。燃料气及蒸汽仅在开停工工况下使用。

图1 非常规分流硫磺回收工艺流程示意

1.2 原理介绍

硫磺回收根据酸气H2S含量的不同使用直流法或分流法。在满足克劳斯反应炉火焰稳定要求及耐火材料耐温要求条件下，直流法要求φ(H2S)下限为55%，常规分流法要求φ(H2S)下限为30%，酸气入炉比例为33.3%[3]。……