190 211.3 1.4 3.14 427 444.6 580 760 1.4.1.2工业硫磺国家标准
现在工业硫磺普遍采用GB2449-92国家质量标准，具体标准技术要求（％，m/m）见表1-1-2。
表1-1-2 GB2449-92国家工业硫磺质量标准 指标名称 硫(S) ≥ 水分 ≤ 灰分 ≤ 酸度(以H2SO4计)≤ 有机物 ≤ 砷(As) ≤ 铁(Fe) ≤ 筛余物 孔径150μm ≤ 孔径75μm ≤ 优等品 99.90 0.10 0.03 0.003 0.03 0.0001 0.003 无 0.5 一等品 99.50 0.50 0.10 0.005 0.30 0.01 0.005 无 1.0 合格品 99.00 1.00 0.20 0.02 0.80 0.05 --- 3.0 4.0 注：表中的筛余物指标仅用于粉状硫磺。 1.4.2硫的应用
硫磺是一种重要的化工原料，肥料工业是硫的最大用户，硫的消费量受磷肥生产的影响很大，硫磺还可以用来制硫酸，直接用于农药配置，用它还可生产蛋氨酸、二硫化碳、硫化促进剂、二甲亚砜、硫醚、甲硫醇、不溶性硫等精细硫化工产品。另外，也可用来生产涂硫尿素、颗粒硫肥等植物营养素硫、硫磺混凝土、硫磺沥青等。硫磺的其它用途包括炸药、钢铁酸洗、医药食品工业、安全剥离、水处理、橡胶、电解工业、催化剂、颜料、化学品、硫磺混凝土、醇类、黏合剂、农药等。军事工业上可以用来制造炸药；食品工业上用作蔗糖脱色剂等；在半导体工业上也有应用。
作为石油化工、天然气化工以及煤化工过程中必不可少的环节，硫磺回收技
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术水平的高低直接与整个化工行业环保水平的高低相关，随着我国能源相关产业的快速发展，在引进、消化、吸收国外先进硫回收技术的基础上，通过产、学、研结合逐步形成具有自主知识产权的硫回收技术，同时注重硫产品的开发应用，形成既有社会效益又有经济效益的硫磺回收及应用产业。
一直以来，硫磺都是全世界工业的一个重要组成部分。埃及人早在公元前2000年即已使用硫的化合物漂白织物，几百年后硫磺成为制备特殊彩色颜料的重要原料；古希腊人用硫磺作消毒剂，而古罗马人则将其应用于医药；13世纪中国人发明火药，硫磺是其中的必要成分。工业革命中硫酸的制备进一步扩大了对硫磺的需求，因为硫酸是众多工业过程的基本原料，对硫酸的消耗已成为衡量一个国家工业活力的标志，消耗量越大，工业越有活力，经济也就越稳固。 硫磺在其它工业中的应用也相当广泛，如航煤中保留一定量的硫化物，将起到天然抗氧剂的作用，能对镍铬合金材料起抗烧蚀作用。生产己内酰胺、氟化氢、纸浆及二氧化钛中也需要硫磺。农场施用的PNS主要为硫酸铵、过磷酸盐及硫酸钾。硫磺在建筑行业的应用，主要是用作铺路材料，含硫建筑材料虽然目前尚未广泛应用，但它的性能优于传统材料，尤其适用于酸性或盐的特殊环境。含硫建筑材料包括硫磺混凝土、含硫沥青铺路材料以及混凝土预制件、压制件及现场浇注件。
含硫沥青混凝土可与传统沥青混凝土相媲美，而且一些性能更优。含硫沥青硬度较大，因此能够在温暖的气候下抗压陷损坏，横向断裂问题也比传统沥青路面要小。浇筑路面之前在沥青混合物中添加硫磺能够降低高温铺路材料的粘度，使路面更容易铺筑。另外，配制传统沥青的设备几乎不需要经过改造即可用于处置含硫沥青。聚合物硫磺混凝土具有耐腐蚀性极强、机械强度高、抗疲劳性能好、水渗透率低及养护期短等优点。熔融硫作为粘结剂将骨料粘结在一块，冷却固化后形成路面或其它混凝土结构。硫磺混凝土很容易预制成各种形状的构件，如建筑块或板材、铁路枕木、下水管、支撑梁、腐蚀性液体储罐以及其它构件。硫磺混凝土也可压制成砖或铺路石、屋顶瓦片、街道两旁的路沿和排水沟等。在大多数情况下，如用于农业排水系统、桥墩、钻井平台及化肥厂时，硫磺混凝土都可以取代现场浇注的水泥混凝土。 1.5炼油过程中硫的分布及危害 1.5.1硫的分布
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在石油的组分中除碳、氢外，硫是第三个主要组分，虽然在含量上远低于前两者，但是其含量仍然是很重要的一个指标。常见的原油其含硫量多在0.2％至5％之间，但也有极个别含硫量高达7％者，一般含硫低于0.5％的原油为低硫原油，高于0.5％低于2％的为含硫原油，高于2％的为高硫原油。目前，世界加工石油中，85％以上是含硫原油，且有进一步上升趋势。我国石油中大部分属低硫原油，但胜利孤岛原油含硫较高，在2％左右。
石油加工过程中，原油带入的硫分布在炼油厂各主要装置和各产品中，影响产品质量，引起催化剂中毒，对设备的腐蚀、环境的污染和安全生产构成一定的威胁。原油中有数百种含硫烃，目前已验证并确定结构的就有200余种，这些含硫烃类在原油加工过程中不同程度地分布于各馏分油中。一般规律是：馏分越轻，含硫量越低，馏分越重，含硫量越高。油品中的硫化合物是多种多样的，对于汽油馏分而言，含硫烃类以硫醇、硫化物和单环噻吩为主，其主要来源于催化裂化(简称FCC)汽油。而柴油馏分中的含硫烃类有硫醇、硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩等，其中二苯并噻吩的4，6位烷基存在时，由于烷基的位阻作用而使脱硫非常困难，而且随着石油馏分沸点的升高，含硫化合物的结构也越来越复杂。石油中也有游离态的硫存在，但大多以硫化物和硫化氢、硫酸、硫醚、二硫化物及环状硫化物等存在。原油经加工后，硫的分布随馏分的沸点而递增，因此轻质馏分中含硫少，原油中70％～80％的硫均集中到较重馏分如柴油特别是残渣燃料油中。常压渣油的硫含量占原油的90％左右，其中减压馏分油约占20％～40％，减压渣油的硫占原油的硫50％以上。重油催化裂化的硫约有45％～55％的原料硫以硫化氢的形式进入气体产品中；约35％～45％的硫进入液体产品中；约5％～10％的硫进入焦炭中。渣油经加氢裂化后，含硫化合物主要以硫化氢的形式被转移到气相物流中。焦炭的硫分布较高，而进入焦炭的硫分布率与原料的生焦率、原料物化性质密切相关，而且与焦化反应的操作条件和循环比密切相关。轻质馏分中硫多以硫醇、硫醚等存在，因此如航空燃料等的规格中除对总硫量有限制外尚规定了硫醇性硫的允许含量。 1.5.2硫在炼油过程中的危害（包括硫对设备和环境的影响）
加工含硫原油时硫不仅是造成设备腐蚀和引起产品质量问题的主要根源，还会在加工过程中产生酸性水、酸性气和含硫烟气等污染物，上述污染物必须处理后才能排放。上游装置原油不断重质化、劣质化，原油中的硫含量不断升高，致使各生产装置所产不凝气中硫化氢含量升高较多。设备和管线腐蚀加剧。此外硫
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的存在还造成石油加工中所用的催化剂中毒，影响润滑油添加剂的效果、令汽油的感铅性降低（即不易通过加铅提高其辛烷值）。
原油中的硫主要以硫化氢、单质硫、硫醇、硫醚、二硫化物及噻吩硫等形态存在。主要存在于重质馏分中。随着石油馏分沸点的升高，硫醇硫和二硫化物的比例迅速下降。从炼油厂设备腐蚀与防护的角度考虑,一般将原油中的硫分为活性硫和非活性硫。元素硫、硫化氢和低分子硫醇都能与金属直接作用而引起设备的腐蚀,因此它们统称为活性硫。其余不能与金属直接作用的含硫化合物统称为非活性硫。非活性硫在高温、高压和催化剂的作用下,可部分分解为活性硫,有些含硫化合物在120℃就分解。原油中的含硫化合物与氧化物、氯化物、氮化物、氰化物、环烷酸和氢气等其它腐蚀性介质相互作用,可以形成多种硫腐蚀环境。硫在原油的不同馏分中的含量和存在的形式不尽相同,但都随沸点的升高而增加,并且富集于渣油中。
硫腐蚀的特点 硫腐蚀贯穿于炼油全过程。原油中硫的总含量与腐蚀性之间并无精确的对应关系,主要取决于含硫化合物的种类、含量和稳定性。如果原油中的非活性硫易转化为活性硫,即使硫含量很低,也将对设备造成严重的腐蚀,这就使硫腐蚀发生在炼油装置的各个部位。因此,硫腐蚀装置多,腐蚀环境也多种多样,含硫化合物的转化关系相当复杂,给硫腐蚀的动力学和热力学研究、防腐蚀的措施的制定及加工含硫原油的设备选材带来很多困难。在原油加工过程中,硫腐蚀不是孤立存在的。硫和无机盐、环烷酸、氮化物、水、氢、氨等其它腐蚀性介质共同作用,形成多种复杂的腐蚀环境。
低温轻油部位的腐蚀 原油中存在的硫化氢以及含硫化合物在不同条件下逐渐分解生成硫化氢,与原油加工中形成腐蚀性介质(如氯化氢、氨等)和人为加入的腐蚀性介质共同形成腐蚀性环境,在装置低温部位造成严重的腐蚀。典型的有常减压蒸馏装置塔顶的HCl+H2S+H2O型腐蚀环境；催裂化装置分馏塔顶的HCN+H2S+H2O型腐蚀环境。HCl+H2S+H2O型腐蚀环境主要存在于常减压蒸馏装置塔顶循环系统和温度低于150℃的部位，如初馏塔、常压塔、减压塔塔顶部位以及塔顶冷凝冷却系统,一般气相部位腐蚀较轻,液相部位腐蚀严重,气液相变部位最为严重。氯化氢和硫化氢的沸点都非常低(标准沸点分别为-84.95℃和-60.2℃),因此,在原油加工过程中形成的氯化氢和硫化氢均伴随着油气集聚在常压塔顶,在110℃以下遇到蒸气冷凝水会形成pH值达1～1.3的强酸性腐蚀介质,对设备
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造成腐蚀,对碳钢为均匀腐蚀。原油中的含硫化合物在催化裂化的反应条件下形成硫化氢,同时一些氮化物也以一定的比例存在,其中1％～2％的氮化物以HCN形式存在,从而在催化裂化装置吸收解吸系统形成HCN+H2S+H2O腐蚀环境。 高温下硫的腐蚀 高温含硫化合物的腐蚀是指240℃以上的重油部位硫、硫化氢和硫醇形成的腐蚀环境。典型的高温含硫化合物的腐蚀环境存在于常减压蒸馏装置中常压塔、减压塔的下部和塔底管道、常压渣油和减压渣油换热器等。催化装置中分馏塔的下部,在这些高温含硫化合物的腐蚀环境下,碳钢的腐蚀速率都在1.1mm/ａ以上。
在高温条件下,活性硫与金属直接反应,反应式如下:
H2S + Fe→ FeS+ H2 1—1—6 S + Fe→ FeS 1—1—7 RSH + Fe→（RS）2Fe+H2 1—1—8 高温硫腐蚀速率的大小,取决于原油中活性硫的多少,与总硫含量也有关系。温度的升高,一方面促进活性含硫化合物与金属的化学反应,同时又促进非活性硫的分解。温度高于240℃时,随着温度的升高,硫腐蚀逐渐加剧,特别是在350～400℃时硫化氢能分解出硫和氢,硫比硫化氢腐蚀性更强。高温硫腐蚀开始时速度很快,一定时间后速率保持恒定。这是因为生成了硫化铁保护膜的缘故,而物流的流速越高,保护膜就越容易脱落,脱落后的腐蚀会从新开始。 1.6 酸性气的来源及对性质的要求 1.6.1 酸性气的来源
酸性气是指气体脱硫（包括干气脱硫，液态烃脱硫，焦化富气脱硫）、硫磺回收尾气处理以及含硫污水汽提所产生的主要含硫化氢、二氧化碳等组份的气体。这些气体的湿气体呈酸性。
硫磺回收装置的酸性气一般来自气体脱硫、污水汽提、硫磺回收尾气的溶剂再生。在上游装置一般都配备了压力控制器及放火炬燃烧设施。为了除去酸性气中夹带的凝液，所有进料都有分液罐。
1．气体脱硫酸性气的产生：气体脱硫的原理是利用溶剂对硫化氢的选择性进行的，由于溶剂和硫化氢、二氧化碳的主要反应均为可逆反应，在脱硫塔中溶剂与液态烃、干气中的硫化氢、二氧化碳反应，使原料中的酸性组分被脱除；在
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