燃煤电厂排放的SO2是我国大气污染物的主要来源，随着排放法规日益严格，亟需先进的烟气脱硫技术实现超低排放。针对某厂2.16×109 Nm3/a的含硫烟气，采用改进后的Elsorb深度脱硫技术，建立了工业烟气深度脱硫工艺，并采用Aspen Plus软件进行了全流程模拟设计和优化。在建模过程中分析了吸收机理，选择了合适的物性和模型方法；分析优化了吸收液组成和工艺操作参数；并引入换热网络、热泵蒸发等节能技术实现节能减排。模拟结果表明：采用该脱硫技术和节能方案，废气中的SO2含量降至2.47 mg/Nm3，脱硫率达到99.92 %，单位标准体积废气处理能耗（标煤）低至6.46?10-4 kgce/(Nm3)，并可得到3 900 t/a SO2气体（摩尔分率98.6%）和4 280 t/a的SO2水溶液（摩尔分率10%），可进一步资源化利用。

为了减少炼厂火炬气H2S废气排放，并将脱除的H2S资源化利用使该工艺经济上可行，针对石化企业年处理1.5×108 Nm3的火炬气（含硫废气），开发设计了一套甲基二乙醇胺（MDEA）法深度脱硫以及资源化利用H2S生产3 600 t甲硫醇的工艺。该技术采用了磁驱动超重力耦合填充床、半解吸-解吸提浓技术实现了高效脱硫与H2S富集；通过甲硫醚制甲硫醇工艺、脱H2S重接触工艺和变压精馏工艺保证主、副产品的高回收率和质量指标；采用热泵解吸、甲醇-水双效精馏技术以及优化的换热网络，有效降低了系统能耗。模拟结果表明，本系统深度脱硫处理后的排放尾气中SO2含量为21.9 mg/m3，产品综合能耗为3 870.2 kgce/t（千克标准煤/吨），万元产值综合能耗为2 369.4 kgce，优于《“十三五”化工示范项目和资源利用目标》的规定。

为了开发一种用于将炼油装置产生的工业硫化氢废气进行深度脱硫及资源化利用的可行技术，提出了对轻烃回收干气采用甲基二乙醇胺-单乙醇胺混合醇胺吸收溶液进行深度脱硫（H2S ≤ 20 mg/Nm3）、回收的硫化氢采用硫化氢-甲醇路线合成高附加值二甲基亚砜的工艺路线。并对由干气净化、硫醚合成精制及亚砜合成精制三个单元构成的工艺流程进行了优化模拟。与传统的克劳斯法制硫磺相比，该工艺技术先进可行，企业可获得更好的经济与环保效益，是今后脱硫资源化利用的一个重要发展方向。

如何将天然气中的硫化物脱除并加以回收利用，已成为人们所关心的问题。本工作从能源消耗及生态环境出发，考察了天然气净化过程中所产生的脱硫尾气的深度脱硫技术，分析了尾气中硫化物脱除和回收常用的Claus法，然后对Claus法的常规克劳斯工艺、超级克劳斯工艺和超优克劳斯工艺进行了模拟计算。采用了改良的超优克劳斯工艺进行H2S工业废气深度脱硫，即在预处理工段中使用热泵精馏的方法使能量得到最大限度的节约，与传统精馏相比冷公用工程能量消耗降低57.42%，热公用工程能量消耗降低21.47%；在尾气处理结束后加入吸收工段，再生后的气体循环至预处理工段，使尾气中的硫元素得到充分利用，最终回收率达到99.94%。经过吸收后的排放气体含硫量低于国家标准。

随着环保要求的逐步提升，含硫工业废气的脱除力度正日益加强。本文针对来自合成氨工艺5.0×105 t/a含硫化氢废气源，提出利用New Sulfinol法与赤泥-氧化锌法的干湿法组合工艺进行硫化氢深度脱除、并将提浓硫化氢用作高附加值甲硫醇产品的深度脱硫及资源化利用技术。同时采用模拟软件Aspen Plus对提出的新工艺进行了全流程模拟，采用了硫化氢循环及双效精馏降低操作能耗，对反应与分离设备进行了条件优化。模拟结果表明脱硫率极高，且具有一定的工业可行性。

以某厂6.5×104 t/a硫磺回收项目为研究对象，针对炼油厂醇胺法脱除硫化氢工艺中吸收剂甲基二乙醇胺（MDEA）再生塔的节能开展研究。应用蒸汽压缩式热泵技术，建立了胺再生塔的热泵精馏工艺流程。采用流程模拟软件Aspen Plus进行模拟计算，考察了塔板数、再沸比和压缩比等参数对胺液再生工艺的影响，并在保证解吸效果的条件下，以能耗最低为目标，对此过程进行工艺及节能优化。结果表明：与常规精馏相比，热泵精馏工艺的加热能耗与冷却能耗分别减少24.14%和71.10%，显著地降低能耗、提升经济效益。

为了满足建立新型清洁社会和能源节约型社会的要求，以经过脱硝处理的焦化烟囱废气作为废气源，开发了一套年产130万吨含硫废气深度脱硫并予以资源化利用技术。通过氨法脱硫-NADS-磺化三联工艺脱除废气中的SO2，并利用脱除的硫生产对甲苯磺酸以及副产物硫酸铵。采用Aspen plus软件实现了各工段的模拟计算，计算结果表明废气中的SO2可脱至10 mg/Nm3以下。此外对脱硫塔、酸解塔的结构和操作条件进行改进和创新，实现SO2的富集与再生，硫酸铵的资源化则采用双效蒸发结晶工艺，通过以上创新与改进使工艺得到进一步的优化。

采用改进的硫化钠-硫磺法联合处理含硫烟气与黄磷尾气，使含硫烟气达到超低排放标准。利用化工模拟软件Aspen Plus对300 MW机组的电厂烟气脱硫进行了全流程模拟，并利用Aspen Plus灵敏度分析和Comsol Multiphysics软件对Na2SO4还原反应条件如温度、反应器体积、Na2SO4粒径等进行了优化。通过模拟可知，经处理后的尾气满足超低排放标准，同时可副产12 kt/a的硫磺粉与18 kt/a的工业级液体CO2，为改进硫化钠-硫磺法的工业应用提供了基础数据。

针对钢铁厂含硫工业废气无法达到日益严格的排放标准的问题，在氧化方式、除雾器、填料模型方面，改进了氨法脱硫技术。采用了脱硫塔塔外氧化技术控制了氨逃逸；使用的带倒钩的余弦型波纹板除雾器使压力损失小于0.01 MPa，除雾效率达90%；进一步提出了孔板波纹填料模型，采用Aspen模拟的结果表明，改进后的氨法脱硫技术比传统脱硫工艺有更高的脱硫率，可超过99%。

通过对比国内外燃煤烟气脱硫工艺，选择传统氨法脱硫进行了工艺改进，改进后的工艺采用塔外氧化技术，并通过更有效的蒸发结晶工艺获得副产物硫酸铵。对氨法脱硫工艺中的核心设备进行了优化，脱硫塔中采用改良的双母管喷淋技术和新型气体分布器，增强气液接触效果，从而提高脱硫效率。利用计算流体力学（CFD）考察烟气进口角度对脱硫效果的影响，得到最优烟气进口角度为30 °。模拟计算结果表明，所采取的改进措施能够有效降低能耗和提升脱硫效率，对于脱硫塔的实际设计和工业应用具有较高的参考意义。

为解决电厂含硫烟气的深度脱硫及资源化利用问题，采用中空纤维膜溶剂吸收法烟气脱硫技术对6.00×106 Nm3/h烟气进行深度脱硫处理。将脱除的二氧化硫采用二氧化硫烧碱法制备了亚硫酸钠，采用一氧化碳催化还原二氧化硫制备硫磺，采用熔融法制备了不溶性硫磺。尾气处理工艺采用化学吸收法，以氨水为吸收剂对尾气中的二氧化碳、二氧化硫进行吸收处理。通过工艺的模拟与优化，可得到不溶性硫磺摩尔分数99.2%，硫磺摩尔分数99.9%。

为了解决含硫工业废气的处理和硫回收问题，为某石化公司设计1.4×104 Nm3/h废气脱硫及资源化利用工艺，本工作通过对各类脱硫、硫回收工艺进行比选，采用了超级克劳斯法和中石化硫磺回收（SSR）组合工艺集中处理含硫废气并回收硫磺的方式实现对含硫废气的资源化利用。建立了包含酸性气燃烧工艺、克劳斯反应工艺、尾气处理工艺和液硫脱气工艺四个部分的全工艺流程，并用Aspen Plus软件对全流程进行了模拟与优化，同时采用了热集成技术设计了能量回收的换热网络，每年可节约8 887 t标煤，减少碳排放量2.185×104 t，实现良好的环境效益、经济效益以及社会效益。

为了综合利用炼化柴油加氢精制工段所排放的酸性气体，采用了砜胺法提纯硫化氢气体，同时利用乙醇胺溶液吸收提纯酸性气体中的二氧化碳，然后与该工段气中的氢气反应制备甲醇；将得到的硫化氢和甲醇在温度为300～460 ℃、压力1 MPa的条件下进行气相合成，同时生产甲硫醇、甲硫醚两种产品，可根据市场需求通过调节甲醇和硫化氢的比例调节产两种产品的比例。运用Aspen Plus对全流程进行了流程稳态模拟，并采用萃取精馏技术以降低甲硫醇和甲醇分离能耗。