原油中には硫黄化合物が含まれその濃度は硫黄分にして平均0.65wt%である。（中東原油は1wt%以上ある。）精油所では原油の蒸留留分毎に脱硫装置をおき， 硫化水素ガスH₂Sとして製品中の硫黄分を回収している。製油所各所から発生したH₂Sガスから硫黄の単体を回収するのが硫黄回収装置である。 この硫黄回収が２段のクラウスClaus反応によりおこなわれる。

ビデオ資料　出光興産北海道製油所(公開手続中)

第１段はバーナーによる燃焼反応で，主に以下の２つの反応で原料中の1/3のH₂SがSO₂ になる。(1300-1700 K)
    H₂S + (3/2)O₂ → SO₂ +  H₂O ΔH_r = -518 kJ/mol
    2H₂S + SO₂ → (3/2) S₂ + 2H₂O ΔH_r = + 47 kJ/mol

第２段は触媒反応( Claus反応) で，残り2/3のH₂SをSO₂と反応させ(470 - 620 K)，反応ガスを450 Kに冷却することで硫黄単体を得る。
    2Ｈ₂S　＋　SO₂　→ (3/8) S₈ + 2H₂O ΔH_r  =-108 kJ/mol
触媒は活性アルミナ坦持触媒や酸化チタン坦持触媒などを使う。反応の転化率は100%ではないので，触媒反応を２，３段繰り返して硫黄回収率を95-97%に上げている。なお，ビデオ映像のプロセスでは３つの触媒反応器が一体化している。

以上の反応を統括した反応は次式
    3H₂S + (3/2)O₂ → (3/n)S_n + 3H₂O ΔH_r = -626 kJ/mol
であり，発熱反応である。この総括反応の転化率と温度の関係を下図に示す。

参考資料
M. Sassi, A.K. Gupta: "Sulfur Recovery from Acid Gas Using the Claus Process and High Temperature Air Combustion (HiTAC) Technology," American J. of Enviromental Sciences, 4, 502 (2008).
石油学会編：「石油精製プロセス」，講談社 (1998)