硫磺市场分析及硫磺回收工艺简述

2014-02-18 03:50吴桂红
城市建设理论研究 2014年5期
关键词:工艺技术因素

吴桂红

摘要:硫磺作为一种重要的化工原料有着极其广泛的应用,近年来我国硫磺的需求量急剧增加,使得硫磺市场十分活跃,对硫磺市场进行分析并且建设大型硫磺回收装置,并对硫磺回收工艺进行分析。

关键词:硫磺回收,因素,工艺技术,生产消费

中图分类号:TQ340.68 文献标识码: A

1 引言

硫作为一种重要化工资源,以不同形态广泛存在于自然界中,从硫磺天然矿,硫铁矿到各种矿石,石油,天然气以及大多数温泉都含有硫磺。

硫磺用途十分广泛,涉及到制造硫酸,亚硫酸,炸药,钢铁酸洗,医药食品行业,安全剥离,水处理,酸处理,橡胶,电解工业,催化剂,颜料,化学品,硫磺混凝土,醇类,粘合剂,农药等。硫磺的主要用途是制硫酸,用作制造磷肥的原料,化肥工业是硫的最大用户。

目前国产硫磺的主要来自原油,天然气的回收硫磺,随着全球含硫原油和天然气资源的大量开发,硫磺回收装置不再仅仅作为一个企业工艺流程末端装置,而俨然成为大型煤化工厂,天然气净化厂,炼油厂以及石油化工厂如加工煤炭,含硫谭燃气和含硫原油时不可缺少的配套装置。硫磺回收及尾气处理技术已经有单纯的环保技术发展成了兼具环保效益和经济效益的很总要工艺技术。据不完全统计,目前世界上已经建成硫磺回收装置有600多套。近年来,硫磺回收技术发展沿着两个方向进行,一是改进硫磺回收技术本身,以提高刘的回收率或者装置的效率,包括发展新型催化剂,贫酸气制硫和富氧化回收工艺;二是发展尾气处理技术,包括低温克劳斯加氢反应技术,还原吸收工艺,选择氧化和催化转化法。未来几年我国硫磺产量将进一步扩大,因此合理利用国内硫磺资源对减小我国硫磺进口依存度,促进硫磺市场健康发展有着积极重要的意义。

硫磺市场价格近一年多来走过了从大涨到大跌的过程,2008年1月~11月,我国硫磺进口均价为每吨512.27美元,同比提高了320.8%,其中7月份平均价格最高达到每吨718.6美元,同比高出每吨589.2美元,从7月份开始价格出现下滑,11月份均价达到157.74美元每吨,同比降低每吨43.36美元。

我国对硫磺要求极其旺盛,因此正确认知和掌握硫磺市场,同时掌握硫磺回收的各项技术,并对其进行改进,这对企业科学发展,合理经营有着重要的意义。

2 硫磺回收装置现状

随着世界各地炼油厂和天然气净化厂规模不断扩大,尤其是加工含有高硫原油和天然气的增加,新建,在建或待建硫磺回收装置的处理能力正朝着更大规模方向发展,而且采用的工艺技术及设备较为先进。2007年以来,全世界以炼厂气和天然气为原料的已建成,在建或者待建的500 t/d以上大规模硫磺回收装置共有44套,分布在加拿大,美国,中国,印度,沙特阿拉伯,阿联酋,伊朗,科威特,俄罗斯,哈萨克斯坦,德国,摩洛哥,委内瑞拉等国,这些装置设计的硫磺总产能将达到77.385 t/d 。

我国硫磺主要来自原油,天然气的回收硫磺,目前以原油回收硫磺为主。我国已建成的硫磺回收装置主要集中在中国石化和中国石油两大集团下的炼油企业,按照行业分析,石油炼制有100多套装置,其中硫磺回收产能占到总产能的69%,煤气化工约占18%,天然气净化约占8%,焦化冶金约占5%。单系列装置规模最大为200 kt/a。规模最小约为300 t/a。2002年以后我国建成的硫磺回收装置均带有尾气处理单元,主要采用SCOT,MCRC,RAR和SSR等工艺技术,大多数装置均能达到《大气污染物综合排放标准》的环保要求。

在中国石化集团公司的大力支持下,不少企业开发并形成了具有自主知识产权的成套硫磺回收工艺技术,比较有代表性的有山东三维石化工程股份有限公司的SSR技术,镇海石化有限公司的ZHSR技术,除此之外,中国石化工程设计公司和中国石化集团洛阳石化工程有限公司在硫磺回收公司也具有丰富的经验和独特的技术。

目前国内已经有30多套SSR工业装置正在应用,特别是以“大型硫磺回收成套国产化技术攻关”作为中国石化“十条龙”攻关技术项目,建成齐鲁石化80 kt/a 硫磺回收装置。

SSR技术的主要特点如下:对原料酸性气的适应性强,该工艺技术已经广泛用于石油化工厂和煤化工厂的硫磺回收装置。适用于各种规模的硫磺回收装置,低负荷工况可操作性良好,工艺简单,投资省,能耗低,占地面积小,从制硫到尾气处理全过程只有制硫燃烧炉和尾气焚烧炉这两台加热燃烧设备,没有其他在线加热炉或者外供能源的加热设备,使装置的设备台数,控制回路数均少于类似工艺。该工艺不适用在线加热炉,避免了在线加热炉燃烧产生的惰性气体进入系统,与使用在线加热炉的同类工艺相比,过程气总量可以减少5%到15%,一方面使得设备和工艺管道尺寸减小,另一方面在同类尾气净化度条件下,尾气排放量和污染物二氧化硫排放量减少。因为使用外供氢气做氢源,且对外供氢气纯度要求不高,从而使得该工艺对石油化工厂硫磺回收具有了广泛的适应性,工艺中一级反应器入口的过程气再热采用高温气体掺合,控制简单,灵活,投资省,自行开发的具有自主知识产权的高温掺合阀性能可靠,在生产装置中最长使用寿命以超过五年。自主开发的自主知识产权的制硫燃烧炉采用刚玉莫来石大砖结构,可以保证使用10年以上。

3 硫磺生产现状及预测

目前,北美地区的美国和加拿大,前苏联地区和中东的沙特阿拉伯,阿联酋和伊朗等是世界上硫磺的主要产地,从硫资源分布来看,2008年天然气回收硫约占世界硫产量的33%,其次是石油回收硫,约占30%,冶金回收硫约占26%,硫铁矿提供硫约占7%,油砂回收硫约占3%,天然硫磺约占1%。

世界范围内的持续蔓延的金融危机使全球硫磺供应和需求都受到了影响,2008年全球硫磺总产量为48.3Mt,同比下降了0.62%。2008年美国和前苏联的硫磺产量最大,分别占世界硫磺总产量的18%左右,其次是中东地区,约占17%,加拿大约占14%,中东地区以外的亚洲地区约占14%,欧洲西部地区约占10%,其他地区约占9%。

近年来受硫磺价格低迷影响,大多数硫磺供应商倾向于增加库存,在2007年底,加拿大西部浇注硫磺的库存达到了11.0Mt,截止到2009年一季度该库存已经扩张到了11.2Mt。预计到了2012年,随着油砂项目的陆续投产,加拿大硫磺年产量将达到8.69Mt。

4 硫磺的消费现状及预测

目前世界硫磺的主要消费地区是北美,亚洲和非洲,其中主要消费国为美国,中国,印度,摩洛哥,突尼斯以及巴西等。其中中国的消费增长速度最快,2008年世界硫磺消费量同比减少了3.9Mt,北美地区硫磺消费量为9.0Mt,其中美国月消费8.37Mt,同比减少1.6Mt。中国约消费9.98Mt,同比减少1.9Mt。美国主要从加拿大,墨西哥和委内瑞拉等国进口硫磺,据业内专家预测,到2017年世界硫磺消费量净增加20.9Mt/a,其中大部分新增消费量来自东亚,非洲,大洋洲和中东等地区,届时,硫磺消费量增长速度将远低于产量增长速度,世界硫磺市场将出现严重的产量过剩。

2008年我国硫磺消费量为9.98Mt,主要用于生产硫酸。2008年硫磺制酸的产量为20.81Mt,占硫酸总产量的38.7%,2008年硫酸生产消耗硫磺6.94Mt,约占硫磺总消费量的69.5%。随着其他硫磺下游产品如聚合硫,涂硫尿素,含硫建筑材料的发展,硫磺在硫酸以外的领域用量不断增加,业内专家预计,到了2010年,我国硫磺年消费量在11.0Mt左右。

综上所述,我国硫产量较低而需求量又较大,我国硫磺的供给主要依赖进口,这种状况今后还将持续较长一段时间,正确认识到我国硫磺市场的主要因素,在利用硫磺方面,一方面扩大硫磺的应用范围,另一方面积极开发高附加值的硫磺和硫磺延伸产品,构建多层次,多元化的精细硫化工产业链,提升硫化工企业的市场竞争力。

参考文献

1 Mak.Ram. RCTI工艺——克劳斯尾气装置性能新标准[J]. 硫磺工业.2009(5):43-48.

2 Ed.off.Sul.Sulphur recovery Project[J].Sulphur , 2007(309):22-26,28.

3 齐藤,吴雪梅.2008年我国硫磷肥市场生产概述[J]. 硫磺工业,2009(2):1-5.

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