CPS工艺介绍

该装置由一个热反应段、一个常规Claus反应段和三个后续的低温Claus反应段组成。燃烧炉起到一个非催化转化段(热转化段)的作用，在热转化段转化总硫量的68%。催化转化段由一个Claus反应段加三个低温Claus反应段（三个CPS反应器)组成。常规Claus反应器转化总硫的20%，其余部分在后续的低温克匆斯反应段完成回收(由于循环的特性，难以分配转化百分比)。

CPS工艺是一个循环工艺，采用与Claus工艺相同的催化剂，但其操作温度更低以便更高效地生成硫磺并吸附至催化剂表面，在催化剂失活前以“‘再生”方式恢复其活性。再生是通过尾气烟气加热Claus冷凝器的出口过程气，从而形成热气流流过CPS主反应器以加热催化剂、脱附(蒸发)催化剂上的硫磺来实现的。随后主反应器出口过程气中的硫磺在CPS冷凝器中冷凝。

该工艺采用三级CPS反应器和三级CPS冷凝器。其中，两级反应器作为低温CPS反应器一直处于运行状态，将硫磺吸附至催化剂之上，另一级反应器处于再生状态，并于再生后进行冷却以备转换用作低温反应器。再生和初始冷却均在CPS主反应器进行，经过一定的时间CPS主反应器需从主位移至最终后位进行最终冷却时，通过三只两通阀和三只三通阀的自动开关使气体转向，从而改变过程气穿越CPS段的流径，实现三级CPS反应器和三级CPS冷凝器循环。通过调整循环周期内的时间可适应不同的进料速度、组分和温度。

当主反应器为再生时，从Claus冷凝器出口的气体经二级过程气再热器加热至344℃后，直接输送至CPS主反应器。约经过7小时18分钟的时间，CPS主反应器出口温度将达到344℃，主反应器中的催化剂已完全再生。此时，进人CPS主反应器的流体发生切换，从Claus冷凝器出口来的气体直接进入CPS主反应器，CPS主反应器开始预冷。约经过3h的预冷，进人CPS段流体发生切换，CPS主反应器成为后反应器，进人冷却阶段，而后反应器则成为主反应器并进行再生工艺。过程气通过CPS最终冷凝器后，硫磺回收率大于99.25%，装置工艺流程见图1.20。

装置工艺技术特点：(1)用灼烧后的高温尾气加热Claus冷凝器出口的过程气是该工艺最显著的技术特点，这也是其与CBA工艺的主要区别与技术进步。(2)充分利用尾气余热，具有良好的节能降耗作用。(3)设计三台CPS反应器，始终有两台处于冷吸附状态，从而避免了同类冷床吸附工艺在再生时尾气SO2含量出现峰值的问题。(4)设计热段硫磺冷凝冷却器，在过程气进人Claus反应器前即回收了绝大部分硫磺，有利于提高全装置的硫回收率。(5)回收装置联锁后的恢复，设计为触燃式点燃烧炉(温度760 ℃)是本工艺的另一特点，避免了繁琐且耗时的点火程序，确保回收装置尽快恢复生产。(6)设计压力为。0.1 MPa的低压蒸汽冷凝冷却器，充分冷却过程气并分离出液硫，有利于提高硫回收率。(7)废热锅炉内产生的饱和中压蒸汽设计用于驱动蒸汽喷射器以回收0.1MPa的低压蒸汽进人全厂低压蒸汽系统(0.45MPa)，用于各种管线伴热和加热，节约了能源。

图 1.20 CPS硫磺回收工艺流程图