『壹』 年硫供需形勢分析
硫是一種化學元素,在元素周期表中的化學符號是S,原子序數是16。硫是一種非常常見的無味的非金屬,純的硫是黃色的晶體,又稱做硫磺。在自然界中它經常以硫化物或硫酸鹽的形式出現,尤其在火山地區純的硫也在自然界中存在。對所有的生物來說,硫都是一種重要的必不可少的元素,它主要被用在肥料中,也被廣泛地用在火葯、潤滑劑、殺蟲劑和抗真菌劑中。世界硫資源分布較為廣泛並且比較集中,我國是硫消費大國,硫的儲量豐富但是開發利用難度大,目前對外依存度較高,每年需進口大量的硫滿足國內需求。以下將通過分析國內外資源狀況、生產消費狀況、貿易及市場行情,對硫的形勢進行預測。
一、國內外資源狀況
(一)世界硫資源狀況
硫資源十分豐富,多以自然硫、硫化氫、金屬硫化物、硫酸鹽等多種形式存在於地殼中,在岩漿岩和火山岩礦床中的硫元素,與天然氣、石油、焦油砂共生的硫,以及金屬硫化物的資源量大約50億噸。存在於石膏和硬石膏中的硫數量幾乎是無限的,煤炭、油頁岩和富含於有機物中的頁岩中含硫約6000億噸,從這些資源中低成本開發獲取硫的方法目前正在研究。
此外,在原油、天然氣和硫化物礦石中硫的儲量很大。多數硫是在化工燃料加工過程中產生的,實際的硫產量可能不是在擁有儲量的國家中產生,因此,美國地質調查局在《Mineral Commodity Summaries January 2013》中報道,以前公布的硫的儲量和儲量基礎數據已經過時,而且這些數據已經不適合世界硫工業的變化,所以各國的數據在報告中被省略。目前,世界硫資源主要來源於石油、天然氣回收硫,有色金屬共伴生硫,少量來源於硫鐵礦、自然硫和弗拉施法回收硫。伴隨著世界各國對環境保護的加強,全球回收硫產量所佔比例已增加到90%,硫鐵礦、自然硫和弗朗斯硫產量的比例下降至10%。
(二)我國硫資源狀況
我國是世界上最早利用硫資源的國家之一,硫礦資源豐富。主要類型為硫鐵礦,其次為其他礦產中的伴生硫鐵礦和自然硫。我國硫鐵礦資源的特點是分布廣泛,相對集中;貧礦多,富礦少;礦床類型多,以煤系沉積型為主。除單獨的硫鐵礦、伴生硫鐵礦外,煤系中的硫資源也主要以硫鐵礦的形式存在,僅這三部分硫鐵礦資源量就占我國硫資源量的83.4%。我國石油多數為低硫油,油氣中硫資源含量約占我國資源總量的0.1%。而自然硫因采選技術尚處於試驗階段,短期內還難以開發利用。所以,硫鐵礦和伴生硫鐵礦是我國當前以至今後相當一段時期的主要硫源。而國外硫資源主要來自石油、天然氣回收硫,其次是有色金屬回收硫、自然硫,黃鐵礦僅佔17.5%。
截至2012年年底,我國自然硫基礎儲量129萬噸,同比下降2.2%,查明資源儲量34546萬噸,同比增長2.7%;硫鐵礦基礎儲量134285萬噸,同比下降1.9%,查明資源儲量569320萬噸,同比增長0.2%;伴生硫儲量12104萬噸,同比下降0.8%,查明資源儲量51193萬噸,同比增長10.3%。總體來看,我國硫資源地區分布廣泛,但不同類型礦藏相對集中。自然硫主要分布在山東,硫鐵礦主要分布在四川、安徽、貴州和雲南等省份,伴生硫鐵礦主要分布在江西、安徽、吉林、雲南和內蒙古等省份。具體數據見表1,表2,表3;圖1。
表7 2009年以後全球硫供需平衡狀況 單位:百萬噸
資料來源:M.Prud' homme,IFA,June 2013
近期內,個別國家的出口供應將會增加。預計阿布扎比酋長國、卡達和土庫曼的硫素出口供應將有明顯增長。多數其他已有出口國由於一系列因素則將面臨出口供應量下降的問題,這些因素包括天然氣處理回收量下降、國內需求增加或者是硫磺庫存供應能力降低等。沙烏地阿拉伯和俄羅斯尤其如此。個別其他供應國的硫素總產量將會略有增加,可能最終將轉變成出口供應的增量,加拿大和委內瑞拉可能出現這一情形。
(二)我國硫供需趨勢
我國硫供應能力不能滿足國內消費需求,硫供應存在較大缺口,只能依靠進口硫磺解決這一問題。目前,我國硫資源對外依存度較高,2005—2007年接近60%,2008—2009年有所下降,但是仍然佔到世界貿易量的30%左右。
中國硫酸工業協會公布的數據顯示,新增硫酸裝置在2013—2015年將逐漸建成,屆時硫酸產能將極大提升,但消費增長有限,這將導致市場出現供大於求的格局。
冶煉酸方面,2011—2012年已有約750萬噸裝置建成投產。2013—2015年,還將有金川防城、山東東營魯方、安徽銅陵有色、富春江和鼎銅業等約450萬噸裝置建成,部分與鉛鋅配套的中型冶煉酸裝置也在建設中,到2015年,冶煉酸產能將極大提高。
硫磺制酸方面,2013—2015年將有湖北興發、湖北新洋豐、貴州路發、貴州瓮福織金、浙江寧波新福等約600萬噸裝置建成。
受硫鐵礦資源的限制,未來硫鐵礦制酸量不會出現較為明顯的增長。未來5~10年,隨著我國硫產能不斷快速提升,硫對外依存度將進一步下降,預計2015年對外依存度將下降為30%左右。
(執筆:劉超)
『貳』 硫回收工藝原理
硫磺回收裝置硫磺回收指將含硫化氫等有毒含硫氣體中的硫化物轉變為單質硫,從而變廢為寶,保護環境的化工過程。
硫磺回收通常採用一種叫做「克勞斯」的工藝來實現。含硫原料氣通常稱為酸氣。首先將酸氣與空氣或氧氣在一台稱為燃燒爐的設備中燃燒。嚴格控制空氣或氧氣量,使燃燒產物中硫化氫與二氧化硫氣體體積比為2:1。之後燃燒氣體被冷卻,氣體中的硫磺冷凝回收。剩餘氣體經加熱後進入一台克勞斯反應器進行反應。反應主要是硫化氫與二氧化硫生產硫磺和水。這一反應需使用催化劑才能實現。反應完後的氣體同樣需冷卻回收硫磺。然後剩餘氣體在經二級、三級反應。通常硫磺回收裝置的硫回收率可達95~98%。
如果需要進一步提高硫磺回收率,則需在裝置後附加尾氣處理裝置。目前最好的SCOT類尾氣處理裝置可將硫回收率提高到99.9%。
Sulsim是Sulphur Experts公司全流程硫回收模擬軟體。
Sulsim採用互動式的圖形界面使我們能夠對硫回收的全流程和改進的克勞斯過程常用的單元操作,包括焚燒爐和其他一些尾氣處理單元,做出完整的設定。互動式的設定功能允許我們在軟體所支持的過程中增加或刪除操作單元,通常這些過程包括改進克勞斯過程、亞露點克勞斯過程、選擇性氧化以及多種尾氣處理過程。然後我們所確定的脫硫流程就能夠以圖形的方式顯示在屏幕上。這種高度的靈活性使得我們能很好的模擬與氣體處理廠和煉廠相關聯的所有的硫回收過程。
在程序中克勞斯反應爐以及下游工藝的任何點都支持多股進料,同時程序也支持工藝氣體的循環操作。這使得我們能夠對多種進料進行處理,如酸水脫除氣、胺廠再生氣、燃氣以及尾氣循環物流。軟體採用序貫計演算法嚴格計算從反應爐到焚燒爐或尾氣處理單元的物料衡算和熱量衡算。
Sulsim支持在一個模擬文件中運行多個並行計算過程(最多4個)以模擬整個硫回收過程。Sulsim也支持全流程的某個局部以模擬過程中的一個單元或若干個單元的任意組合。
『叄』 硫磺都有什麼作用和危害
作用:
1、可以作為電池中或溶液中的硫酸。硫被用來製造黑火葯。
2、在橡膠工業中做硫化劑。硫還被用來殺真菌,用做化肥。硫化物在造紙業中用來漂白。
3、硫酸鹽在煙火中也有用途。硫代硫酸鈉和硫代硫酸銨在照相中做定影劑。
危害:
硫磺在空氣中燃燒,燃燒時發生藍色火焰,生成二氧化硫,粉末於空氣或氧化劑混合易發生燃燒,甚至爆炸。
(3)目前工業上回收硫有哪些擴展閱讀
在自然界中硫主要以硫化物(如黃鐵礦)和硫酸鹽(如石膏)的形式出現,在熱泉和火山地區也有純的硫存在。除此以外一些礦物如辰砂、方鉛礦、閃鋅礦和輝銻礦等也都是硫化物的礦物。煤和石油中也含少量硫,這是為什麼在燃煤和石油時有二氧化硫被釋放出來(酸雨)。
今天許多國家要求燃燒煤和石油時被釋放的二氧化硫要進行回收。這些被回收的硫是今天工業中使用的硫的一個重要來源。此過程通常通過一個叫做「克勞斯工藝」的過程來實現。另一個重要來源是硫礦。
『肆』 工業中 含硫煤 的除硫 原理、方法 如何
一、在礦山區選礦時除硫。一般硫鐵礦密度比煤大得多,通過水選礦可以將煤鐵礦從煤中選出。還有其他一些選礦辦法,這是最經濟也是最省力最方便的辦法。主要技術有機械洗選法,採用跳汰、重介、搖床、水介質旋流器、螺旋溜槽和浮選法多種技術。新技術有強磁分離法(HMS),利用黃鐵礦的順磁性而煤逆磁性,用高電磁場分離。但是,我國的煤礦長期以來投入太少,工人收入差,設備太陳舊,有除硫裝置的實在太少。這個責任在環保總局和更上面的經濟政策。
二、在燃燒時脫硫。技術流派太多了,分三大類。
1、循環流化床脫硫技術,即煤在流化床上燃燒在850-950度(此時生石灰活性大),同時加入2倍當量左右的石灰石,使石灰與二氧化硫反應。除二氧化硫比例約60-80%。主要用於450噸以下鍋爐,極少數的是1000噸鍋爐(如江蘇某電廠)
2、高溫爐內煙氣中噴吸收劑脫硫,主流為鈣類:主要有石灰石,白雲石,消石灰。技術種類繁多,就是在溫度約900-1100度煙氣中噴吸收劑(干、半干、濕三種)價格便宜,脫硫率約45-65%。其次是鈉類,價格較貴,但脫硫率高約80%。
3、低溫煙氣脫硫。主流是煙氣鹼水洗滌法。有:亞硫酸鈉循環洗滌法,氧化鎂漿液洗滌法,氨溶液洗滌法,鹼式硫酸鋁溶液洗滌法。以上都可以回收硫化物的。比較少的有:活性碳吸附法,檸檬酸鈉溶液洗滌法,還有電子束照射煙氣氨吸收法。海水曝氣法脫硫,是用海水洗滌。等等
三、電廠加工煤時脫硫,應用較少。如用一定微波照射經水或鹼或氯化鐵浸過的50-100度煤粉,產生多種硫化氣體,將氣體收集,可得到副新產品硫磺,脫硫率約70%。還有應用水煤漿強磁(20000高斯)分離,脫硫率約50-70%。
『伍』 硫磺製品有哪些
精細硫化工產品具有獨特的物理、化學性質,被廣泛應用於生產飼料、農葯、醫葯、溶劑、表面活性劑、油品添加劑、分子量調節劑等產品生產。我國硫磺主要來自石油、天然氣的硫回收裝置,採用克勞斯爐將硫化氫氣體轉變為硫磺。根據國外技術發展狀況和國內市場需求,以硫化氫和硫磺為原料可以形成的精細硫化工產品鏈,見圖2,3(略)。
硫脲是一種國內外市場十分緊缺的化工產品,可用於製造葯物、環氧樹脂、燃料、橡膠硫化促進劑、重氮感光劑、過氧化硫脲、冷燙劑和樹脂壓塑粉等,還可作生產鄰苯二甲酸酐和富馬酸的催化劑。
甲硫醇主要用於醫葯、農葯、燃料及飼料生產,是合成蛋氨酸的主要原料。目前國內產能約30kt/a,產量不足10kt/a,據預測到2010年需求量將達到70kt。
蛋氨酸是近年來發展極快的精細硫化工產品,廣泛應用於醫葯、食品、飼料和化妝品等行業,其中飼料行業需求量最大。目前全球產能已達到500kt/a,而我國產能尚不足10kt/a,進口量超過20kt/a。2005年我國飼料工業對蛋氨酸的需求量已達70-80kt,隨著飼料工業的快速發展,近年蛋氨酸需求量的年增長率將達到7%-8%。
我國蛋氨酸的市場前景廣闊,若圍繞蛋氨酸、二硫化碳、硫化促進劑、二甲基亞碸、氫氰酸、甲醇等產品建設精細化工聯合企業,實現精細硫化工產品的網路化生產,不但能有效解決硫磺的出路問題,還將獲得良好的經濟效益。但要注意的是,目前國內尚不能提供全面的技術支持,關鍵技術需要引進。
2 硫肥
硫是農作物、經濟作物、牧草和園藝作物必需的營養元素之一。20世紀70年代以來,隨著環境保護的加強,高濃度無硫或低硫復合肥料的普遍使用,加上作物品種、栽培技術的改進使單位耕田面積的產量大幅度提高,使得土壤缺硫問題比較突出。國外20世紀80年代就開發出多種以元素硫形式直接施用的硫肥,如硫-膨潤土、塗硫尿素等緩釋肥料,尤其是塗硫尿素,它不僅向土壤補充了硫,還使尿素中氮的使用效率提高近一倍,因而受到普遍重視。據美國硫磺研究所(TSI)報道,目前我國土壤缺硫約1200kt,如果不採取有效措施,到2010年土壤缺硫將達到4100kt,因此硫肥有很大的應用前景。
3 含硫建築材料
硫磺在建築行業的應用,尤其是用作鋪路材料,未來有很大的增長潛力。含硫建築材料主要有硫磺混凝土(包括預製件、壓製件和現場澆注件)、含硫瀝青鋪路材料。目前含硫建築材料雖然尚未廣泛應用,但其具有優良的性能,特別適用於酸性或鹽的特殊環境。硫磺混凝土具有優良的抗酸、抗鹽及早強性能,在化工、煉油、造紙、冶煉等企業的強腐蝕性環境中是波特蘭水泥混凝土的理想替代品。到20世紀80年代中期,美國已建成約80套生產硫磺混凝土的工業裝置,產品在北美和西歐被廣泛採用。美國早在20世紀70年代就做了大量硫-瀝青的研究工作,結果表明在瀝青中摻入硫磺能使路面使用壽命延長1倍,到80年代中期已在20個國家建成了約200條硫-瀝青公路。雖然含硫建築材料性能優良、技術成熟,但推廣應用受硫磺價格和供應量的制約,目前國內硫磺處於高價位,影響了硫磺在建築材料方面的應用。
4 不溶性硫磺(IS)
不溶性硫磺(IS)是一種高效橡膠硫化劑,主要用於生產子午線輪胎,可使輪胎的耐磨性和使用壽命大大增長。目前國際市場上不溶性硫磺的售價為1600-1800美元/t,產品附加值很高,國內更是供不應求。國內天然氣脫硫廠或煉油廠硫磺回收裝置可配套不溶性硫磺生產線,將產生的液硫直接淬冷後送不溶性硫磺裝置,可省去預熱爐、反應爐等設備,節省投資。例如20-30kt/a的硫磺回收裝置可配套10kt/a的不溶性硫磺裝置,總投資約2250萬元,不溶性硫磺的利潤約7000元/t,建成投產後的第二年即可收回全部投資。目前輪胎子午化已被列為我國化工業重點發展的七大工程之一,子午線輪胎的迅速發展必將大大提高市場對不溶性硫磺的需求。
5 Na-S電池
Na-S電池具有電流密度大、電能效率高、體積小、價格低、設計靈活的特點,不受環境溫度的影響,不會因自動放電而使電能消耗。目前Na-S電池已在日本投人工業化生產,將是未來硫磺新的、高價值的應用領域。
『陸』 目前脫硫脫硝的方法有哪些,分別是什麼
脫硫脫硝的方法,總結了六種:
1)活性炭法
該工藝主體設備是一個類似於超吸附塔的活性炭流化床吸附器,在吸附器內,煙氣中的SO2被氧化成SO3並溶於水中,產生稀硫酸氣溶膠,隨後由活性炭吸附。向吸附塔內注入氨,氨與NOx在活性炭催化還原作用下生成N2,吸附有SO2的活性炭可進入脫附器中加熱再生。
2)SNOx(WSA-SNOx)法
WSA-SNOx法是濕式洗滌並脫除NOx技術。在該工藝中煙氣首先經過SCR反應器,NOx在催化劑作用下被氨氣還原為N2,隨後煙氣進入改質器中,SO2在此被固相催化劑氧化為SO3,SO3經過煙氣再熱器GGH後進入WSA冷凝器被水吸收轉化為硫酸。
3)NOxSO法
在電除塵器下游設置流化床吸收塔,用硫酸鈉浸漬過的γ-Al2O3圓球作為吸收劑,吸收劑吸收NOx、SO2後,在高溫下用還原性氣體(CO、CH4等)進行還原,生成H2S和N2。
4)高能粒子射線法
高能粒子射線法包括電子束(EBA)工藝和等離子體工藝,原理是利用高能粒子(離子)將煙氣中的部分分子電離,形成活性自由基和自由電子等,氧化煙氣中的NOx。這種技術不僅能去除煙氣中的NOx和SO2,還能同時去除重金屬等物質。
5)濕式FGD加金屬螯合物法
仲兆平等發明了噴射鼓泡法用煙氣脫硫脫硝吸收液,包括石灰或石灰石漿液、占石灰或石灰石漿液0.05%~0.5%(質量分數)的水溶性有機酸和占石灰或石灰石漿液0.03%~0.3%(質量分數)的鐵系或銅系金屬螯合物。
6)氯酸氧化法
由於氯酸的強氧化性,採用含有氯酸的氧化吸收液可以同時脫硫脫硝,脫硫率可達98%,脫硝率達95%以上,還可以脫除有毒的微量金屬元素。除了採用氯酸脫硫脫硝外,採用NaClO3/NaOH同時脫除SO2和NOx也獲得較好的效果。
『柒』 鐵礦的尾礦中是否含硫!那裡可以回收硫
一般鐵礦都是磁選,或多或少尾礦中含有部分硫。回收硫在鉬尾礦中的比較多些,不過如果鉬礦山本身已經綜合回收,那麼尾礦中價值就不大了。
目前東北市場的價格大概200元/噸左右。
『捌』 哪裡有回收固體硫磺的
在任何地方都有固體硫磺的回收點。
硫磺,即硫的單質,是一種黃色的晶體,具有八面體形的結晶。加熱的時候,會熔化成容易流動的深黃色的液體,繼續加熱,熔化的硫就會變得黏稠起來,顏色也開始變成暗棕色,即使把試管倒轉豎直,也不會流出來。再繼續加熱,硫磺又開始從黏稠轉為稀薄,變成容易流動的液體。再繼續加熱,硫磺就開始沸騰,成為橙黃色的蒸氣,這種蒸氣遇冷時,會直接凝華成固體附著在試管內壁,就是硫華。
硫磺也是非金屬,也是具有氧化性的,它能和金屬和氫氣反應,例如,和金屬鈉混合研磨,變成硫化鈉,和氫氣反應變成硫化氫。如果和變價金屬反應,生成的一般是低價的金屬硫化物,如和金屬銅反應,生成硫化亞銅,和金屬鐵反應,生成硫化亞鐵,但和金屬汞反應,則生成硫化汞。
硫磺和非金屬反應,一般也體現出氧化性,如它能和碳在高溫下反應,生成二硫化碳。但是它在氧氣中燃燒的時候,發出明亮的藍紫色火焰,生成的是有刺激性氣味的二氧化硫,這時它就顯示出還原性。
『玖』 哪些化工行業會有廢棄的硫酸
1)煉銅廠,會產生大量的硫酸;
2)TDI的工廠在工藝中會產生大量硫酸濃度為60~70%的廢酸。
3)含有硫酸鹽的金屬冶煉廠;
4)需要用硫酸作為中間反應物的生產廠