吳桂紅

摘要：硫磺作為一種重要的化工原料有著極其廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)我國(guó)硫磺的需求量急劇增加，使得硫磺市場(chǎng)十分活躍，對(duì)硫磺市場(chǎng)進(jìn)行分析并且建設(shè)大型硫磺回收裝置，并對(duì)硫磺回收工藝進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：硫磺回收，因素，工藝技術(shù)，生產(chǎn)消費(fèi)

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ340.68 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1 引言

硫作為一種重要化工資源，以不同形態(tài)廣泛存在于自然界中，從硫磺天然礦，硫鐵礦到各種礦石，石油，天然氣以及大多數(shù)溫泉都含有硫磺。

硫磺用途十分廣泛，涉及到制造硫酸，亞硫酸，炸藥，鋼鐵酸洗，醫(yī)藥食品行業(yè)，安全剝離，水處理，酸處理，橡膠，電解工業(yè)，催化劑，顏料，化學(xué)品，硫磺混凝土，醇類(lèi)，粘合劑，農(nóng)藥等。硫磺的主要用途是制硫酸，用作制造磷肥的原料，化肥工業(yè)是硫的最大用戶。

目前國(guó)產(chǎn)硫磺的主要來(lái)自原油，天然氣的回收硫磺，隨著全球含硫原油和天然氣資源的大量開(kāi)發(fā)，硫磺回收裝置不再僅僅作為一個(gè)企業(yè)工藝流程末端裝置，而儼然成為大型煤化工廠，天然氣凈化廠，煉油廠以及石油化工廠如加工煤炭，含硫譚燃?xì)夂秃蛟蜁r(shí)不可缺少的配套裝置。硫磺回收及尾氣處理技術(shù)已經(jīng)有單純的環(huán)保技術(shù)發(fā)展成了兼具環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的很總要工藝技術(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界上已經(jīng)建成硫磺回收裝置有600多套。近年來(lái)，硫磺回收技術(shù)發(fā)展沿著兩個(gè)方向進(jìn)行，一是改進(jìn)硫磺回收技術(shù)本身，以提高劉的回收率或者裝置的效率，包括發(fā)展新型催化劑，貧酸氣制硫和富氧化回收工藝；二是發(fā)展尾氣處理技術(shù)，包括低溫克勞斯加氫反應(yīng)技術(shù)，還原吸收工藝，選擇氧化和催化轉(zhuǎn)化法。未來(lái)幾年我國(guó)硫磺產(chǎn)量將進(jìn)一步擴(kuò)大，因此合理利用國(guó)內(nèi)硫磺資源對(duì)減小我國(guó)硫磺進(jìn)口依存度，促進(jìn)硫磺市場(chǎng)健康發(fā)展有著積極重要的意義。

硫磺市場(chǎng)價(jià)格近一年多來(lái)走過(guò)了從大漲到大跌的過(guò)程，2008年1月~11月，我國(guó)硫磺進(jìn)口均價(jià)為每噸512.27美元，同比提高了320.8％，其中7月份平均價(jià)格最高達(dá)到每噸718.6美元，同比高出每噸589.2美元，從7月份開(kāi)始價(jià)格出現(xiàn)下滑，11月份均價(jià)達(dá)到157.74美元每噸，同比降低每噸43.36美元。

我國(guó)對(duì)硫磺要求極其旺盛，因此正確認(rèn)知和掌握硫磺市場(chǎng)，同時(shí)掌握硫磺回收的各項(xiàng)技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，這對(duì)企業(yè)科學(xué)發(fā)展，合理經(jīng)營(yíng)有著重要的意義。

2 硫磺回收裝置現(xiàn)狀

隨著世界各地?zé)捰蛷S和天然氣凈化廠規(guī)模不斷擴(kuò)大，尤其是加工含有高硫原油和天然氣的增加，新建，在建或待建硫磺回收裝置的處理能力正朝著更大規(guī)模方向發(fā)展，而且采用的工藝技術(shù)及設(shè)備較為先進(jìn)。2007年以來(lái)，全世界以煉廠氣和天然氣為原料的已建成，在建或者待建的500 t/d以上大規(guī)模硫磺回收裝置共有44套，分布在加拿大，美國(guó)，中國(guó)，印度，沙特阿拉伯，阿聯(lián)酋，伊朗，科威特，俄羅斯，哈薩克斯坦，德國(guó)，摩洛哥，委內(nèi)瑞拉等國(guó)，這些裝置設(shè)計(jì)的硫磺總產(chǎn)能將達(dá)到77.385 t/d 。

我國(guó)硫磺主要來(lái)自原油，天然氣的回收硫磺，目前以原油回收硫磺為主。我國(guó)已建成的硫磺回收裝置主要集中在中國(guó)石化和中國(guó)石油兩大集團(tuán)下的煉油企業(yè)，按照行業(yè)分析，石油煉制有100多套裝置，其中硫磺回收產(chǎn)能占到總產(chǎn)能的69％，煤氣化工約占18％，天然氣凈化約占8％，焦化冶金約占5％。單系列裝置規(guī)模最大為200 kt/a。規(guī)模最小約為300 t/a。2002年以后我國(guó)建成的硫磺回收裝置均帶有尾氣處理單元，主要采用SCOT，MCRC，RAR和SSR等工藝技術(shù)，大多數(shù)裝置均能達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的環(huán)保要求。

在中國(guó)石化集團(tuán)公司的大力支持下，不少企業(yè)開(kāi)發(fā)并形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套硫磺回收工藝技術(shù)，比較有代表性的有山東三維石化工程股份有限公司的SSR技術(shù)，鎮(zhèn)海石化有限公司的ZHSR技術(shù)，除此之外，中國(guó)石化工程設(shè)計(jì)公司和中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石化工程有限公司在硫磺回收公司也具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)特的技術(shù)。

目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有30多套SSR工業(yè)裝置正在應(yīng)用，特別是以“大型硫磺回收成套國(guó)產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān)”作為中國(guó)石化“十條龍”攻關(guān)技術(shù)項(xiàng)目，建成齊魯石化80 kt/a 硫磺回收裝置。

SSR技術(shù)的主要特點(diǎn)如下：對(duì)原料酸性氣的適應(yīng)性強(qiáng)，該工藝技術(shù)已經(jīng)廣泛用于石油化工廠和煤化工廠的硫磺回收裝置。適用于各種規(guī)模的硫磺回收裝置，低負(fù)荷工況可操作性良好，工藝簡(jiǎn)單，投資省，能耗低，占地面積小，從制硫到尾氣處理全過(guò)程只有制硫燃燒爐和尾氣焚燒爐這兩臺(tái)加熱燃燒設(shè)備，沒(méi)有其他在線加熱爐或者外供能源的加熱設(shè)備，使裝置的設(shè)備臺(tái)數(shù)，控制回路數(shù)均少于類(lèi)似工藝。該工藝不適用在線加熱爐，避免了在線加熱爐燃燒產(chǎn)生的惰性氣體進(jìn)入系統(tǒng)，與使用在線加熱爐的同類(lèi)工藝相比，過(guò)程氣總量可以減少5％到15％，一方面使得設(shè)備和工藝管道尺寸減小，另一方面在同類(lèi)尾氣凈化度條件下，尾氣排放量和污染物二氧化硫排放量減少。因?yàn)槭褂猛夤錃庾鰵湓?，且?duì)外供氫氣純度要求不高，從而使得該工藝對(duì)石油化工廠硫磺回收具有了廣泛的適應(yīng)性，工藝中一級(jí)反應(yīng)器入口的過(guò)程氣再熱采用高溫氣體摻合，控制簡(jiǎn)單，靈活，投資省，自行開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高溫?fù)胶祥y性能可靠，在生產(chǎn)裝置中最長(zhǎng)使用壽命以超過(guò)五年。自主開(kāi)發(fā)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制硫燃燒爐采用剛玉莫來(lái)石大磚結(jié)構(gòu)，可以保證使用10年以上。

3 硫磺生產(chǎn)現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)

目前，北美地區(qū)的美國(guó)和加拿大，前蘇聯(lián)地區(qū)和中東的沙特阿拉伯，阿聯(lián)酋和伊朗等是世界上硫磺的主要產(chǎn)地，從硫資源分布來(lái)看，2008年天然氣回收硫約占世界硫產(chǎn)量的33%，其次是石油回收硫，約占30%，冶金回收硫約占26%，硫鐵礦提供硫約占7%，油砂回收硫約占3%，天然硫磺約占1%。

世界范圍內(nèi)的持續(xù)蔓延的金融危機(jī)使全球硫磺供應(yīng)和需求都受到了影響，2008年全球硫磺總產(chǎn)量為48.3Mt，同比下降了0.62%。2008年美國(guó)和前蘇聯(lián)的硫磺產(chǎn)量最大，分別占世界硫磺總產(chǎn)量的18%左右，其次是中東地區(qū)，約占17%，加拿大約占14%，中東地區(qū)以外的亞洲地區(qū)約占14%，歐洲西部地區(qū)約占10%，其他地區(qū)約占9%。

近年來(lái)受硫磺價(jià)格低迷影響，大多數(shù)硫磺供應(yīng)商傾向于增加庫(kù)存，在2007年底，加拿大西部澆注硫磺的庫(kù)存達(dá)到了11.0Mt，截止到2009年一季度該庫(kù)存已經(jīng)擴(kuò)張到了11.2Mt。預(yù)計(jì)到了2012年，隨著油砂項(xiàng)目的陸續(xù)投產(chǎn)，加拿大硫磺年產(chǎn)量將達(dá)到8.69Mt。

4 硫磺的消費(fèi)現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)

目前世界硫磺的主要消費(fèi)地區(qū)是北美，亞洲和非洲，其中主要消費(fèi)國(guó)為美國(guó)，中國(guó)，印度，摩洛哥，突尼斯以及巴西等。其中中國(guó)的消費(fèi)增長(zhǎng)速度最快，2008年世界硫磺消費(fèi)量同比減少了3.9Mt，北美地區(qū)硫磺消費(fèi)量為9.0Mt，其中美國(guó)月消費(fèi)8.37Mt，同比減少1.6Mt。中國(guó)約消費(fèi)9.98Mt，同比減少1.9Mt。美國(guó)主要從加拿大，墨西哥和委內(nèi)瑞拉等國(guó)進(jìn)口硫磺，據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，到2017年世界硫磺消費(fèi)量?jī)粼黾?0.9Mt/a，其中大部分新增消費(fèi)量來(lái)自東亞，非洲，大洋洲和中東等地區(qū)，屆時(shí)，硫磺消費(fèi)量增長(zhǎng)速度將遠(yuǎn)低于產(chǎn)量增長(zhǎng)速度，世界硫磺市場(chǎng)將出現(xiàn)嚴(yán)重的產(chǎn)量過(guò)剩。

2008年我國(guó)硫磺消費(fèi)量為9.98Mt，主要用于生產(chǎn)硫酸。2008年硫磺制酸的產(chǎn)量為20.81Mt，占硫酸總產(chǎn)量的38.7%，2008年硫酸生產(chǎn)消耗硫磺6.94Mt，約占硫磺總消費(fèi)量的69.5%。隨著其他硫磺下游產(chǎn)品如聚合硫，涂硫尿素，含硫建筑材料的發(fā)展，硫磺在硫酸以外的領(lǐng)域用量不斷增加，業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)，到了2010年，我國(guó)硫磺年消費(fèi)量在11.0Mt左右。

綜上所述，我國(guó)硫產(chǎn)量較低而需求量又較大，我國(guó)硫磺的供給主要依賴進(jìn)口，這種狀況今后還將持續(xù)較長(zhǎng)一段時(shí)間，正確認(rèn)識(shí)到我國(guó)硫磺市場(chǎng)的主要因素，在利用硫磺方面，一方面擴(kuò)大硫磺的應(yīng)用范圍，另一方面積極開(kāi)發(fā)高附加值的硫磺和硫磺延伸產(chǎn)品，構(gòu)建多層次，多元化的精細(xì)硫化工產(chǎn)業(yè)鏈，提升硫化工企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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