本发明专利技术属于硫磺回收技术领域,具体涉及一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法。该方法以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气,将液硫脱气废气以反应配风的形式引入选择氧化反应器,在反应器中将废气中的硫化氢进一步氧化转化为元素硫回收,处理后的过程气引入尾气焚烧炉焚烧后经碱洗排放,最终硫磺装置烟气SO2排放浓度可降至100mg/m3以下。该技术可解决现行硫磺回收装置排放不满足新排放标准的现实问题,为新建硫磺回收装置提供一种投资少、操作费用低的新方法。该方法适用于使用Super Claus或EUROCLAUS工艺的硫磺回收装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硫礙回收
,具体涉及一种硫礙装置降低烟气S化排放浓度的 方法。
技术介绍
S〇2是最主要的环境污染物之一,是形成酸雨的最主要原因。S〇2可破坏植物的生 理机能,减缓农作物及森林生长,人体吸入较高浓度S〇2气体,会对呼吸道产生强烈的刺激 作用,因此S〇2作为主要的大气污染物的排放治理技术受到广泛重视。近年来,S〇2排放造 成了我国40%的国±面积受到酸雨危害,每年因此造成的损失高达1100亿元。按照目前的 排放控制水平,到2020年石油炼制工业排放的S化将达126993t/a。因此,控制污染、减少 S化排放,是我国经济社会可持续发展的重要任务。 工业发达国家对硫排放非常严格,美国联邦政府环境保护局法规规定石油炼制 工业加热炉烟气、硫礙尾气和催化裂化再生烟气S化排放浓度限值为SOppm(V),约折合 143mg/m 3。液硫脱气是硫回收装置安全生产的一个十分重要的措施,克劳斯法生产的硫礙 通常&S含量在300-50化pm,如不进行液硫脱气,溶解在液硫中的多硫化物(??)和&S在 液硫储存、运输和加工过程中多硫化物(??)就会分解生成&S并释放出来,当&S积聚达 到一定浓度时,就会发生毒害甚至有爆炸危险。另一方面,未脱气硫礙成型的固体硫礙的易 碎性高,在装卸和运输过程中会产生更多的硫礙细粒和粉尘。 JACOBS采用化ell公司的专利液硫脱气技术,在液硫池中设置气提培,空气通过 气提培,液硫在空气流的强力揽拌下,溶解的多硫化氨(??)分解成HzSiHzS随空气一起进 入气相空间。分出&S的气体经蒸汽喷射器抽送至尾气焚烧炉。KTI采用BP公司Amoco专 利液硫脱气技术,气提培为一台催化填料培,培置于液硫池上方,液硫池中液硫经泉升压后 与空气一起从下部进入气提培。液硫与空气通过填料层后,溶解的多硫化氨(??)分解成 HzS, &S随空气一起进入气相空间,混合气送至焚烧炉。NIGI公司开发的SINI液硫脱气工 艺,采用了筛板培,培置于液硫池上方,液硫池中液硫经泉升压后与空气一起从下部进入气 提培。液硫与空气通过筛孔达到密切接触,溶解的多硫化氨化Sx)分解成HzS, 随空气 一起进入气相空间,混合气送至焚烧炉或反应炉。 现有硫回收工艺技术可满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》,但无法满 足2014年即将执行的新的环保标准要求。现有液硫脱气的处理采用焚烧炉焚烧技术,废气 含有&S和硫蒸汽等含硫物质直接引入焚烧炉处理,含硫物质燃烧转化为S〇2,使烟气S〇2排 放浓度增加100-300mg/m3,无法满足即将实施的排放标准。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种硫礙装置降低烟气S化,该方法降低硫 礙回收装置烟气S〇2排放浓度,解决使用Super Claus或抓ROCLAUS工艺的硫礙回收装置排 放不达标的现实问题。 本专利技术所述的硫礙装置降低烟气S〇2,包括热反应单元、Claus反 应单元和选择氧化反应单元,Claus反应单元生成的元素硫经各级冷凝器冷凝后进入液硫 池,W空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气,液硫脱气产生的废气与选择氧化反应 单元所用空气混合后作为选择氧化反应所用的空气气源,从而将液硫脱气产生的废气中的 硫化氨进一步氧化转化为元素硫回收。 本专利技术W空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气,在大气压下,所用空气与 液硫质量比为0. 02-0. 1:1,优选0. 04-0. 06:1,可保证将液硫中&S脱除至IOppm W下。将 液硫脱气产生的废气与选择氧化反应单元所用空气混合后作为选择氧化反应所用的空气 气源,液硫脱气废气使用蒸汽喷射器从液硫池抽出,采用蒸汽作为蒸汽喷射器的动力,蒸汽 压力0. 3-1. OMPa,优选0. 6-1. OMPa ;蒸汽气量0. 1-2. 0吨/小时,优选0. 3-1. 0吨/小时。 本专利技术适用于使用如per Claus和抓ROCLAUS工艺的硫礙回收装置,将液硫脱气废 气W反应配风的形式引入选择氧化反应器,在反应器中将废气中的硫化氨进一步氧化转化 为元素硫回收,处理后的过程气引入尾气焚烧炉焚烧后经碱洗排放,最终硫礙装置烟气S〇2 排放浓度可降至lOOmg/m 3 W下,液硫中&S脱除至IOppm W下,解决现行硫礙回收装置排放 不满足新排放标准的现实问题,为新建硫礙回收装置提供一种投资少、操作费用低的新方 法。 本专利技术采用投资低、安全环保的处理措施,将液硫脱气废气中的硫及含硫化合物 得到回收,解决液硫脱气废气所造成的硫礙回收装置烟气S化排放浓度较高的问题。 所述的硫礙回收装置为采用Super Claus或抓ROCLAUS工艺的硫礙回收装置。 Super Claus工艺是传统Claus工艺的延伸,在常规Claus工艺基础上,添加一个选择性催 化氧化反应段,将来自最后一级Claus段的过程气中残余&S选择氧化为元素硫。基于送样 的理念,Super Claus工艺的Claus部分不再控制;S〇2 = 2 ;1,而是控制最后一级Claus 反应器出口的&S浓度。其反应方程式为;&5+1/2〇2 - 8+&0。由于该反应是热力学完全 反应,所W可W获得较高的硫礙回收率,硫礙回收率可达99. 0 % W上。抓ROCLAUS工艺是在 Super Claus技术的基础上开发的,目的是在不增加额外投资的基础上,将硫礙回收率提高 到99. 5%或更高。抓ROCLAUS工艺与Super Claus工艺区别在于,在最后一级Claus催化反 应器床层中的Claus催化剂下面装填了一层加氨还原催化剂,将S〇2还原成S和HzS,使总 硫回收率得W大大提局。 本专利技术所述的硫礙回收装置包括热反应单元、Claus反应单元和选择氧化反应单 JL O 热反应单元为:含HzS的酸性气在反应炉中部分燃烧转化为S化,在高温下&S与 S〇2发生Claus反应生成元素硫和过程气; Claus反应单元为;过程气经再热后进行二级或H级Claus催化转化,生成的元素 硫经各级冷凝器冷凝后进入液硫池,W空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气;液硫 脱气产生的废气使用蒸汽喷射器从液硫池抽出;Claus反应单元产生的Claus尾气进入选 择氧化反应单元; 选择氧化反应单元为;Claus尾气进入选择氧化反应单元,发生硫化氨直接氧化 制硫反应;液硫脱气产生的废气与选择氧化反应单元所用空气混合后作为选择氧化反应单 元所用的空气气源。 在选择氧化反应单元主要发生硫化氨直接氧化制硫反应,反应器中装填有一种特 殊的选择性氧化催化剂,优选齐鲁石化研究院开发的LS-03硫化氨选择性氧化催化剂,在 该催化剂上,Claus尾气中硫化氨与空气发生催化氧化制硫反应,在反应过程中所用的空气 量应高于理论计算值,装置采用过量空气操作来保持反应器中的氧化条件,在反应器出口 的尾气中氧含量应控制在0. 5-2%,W防止催化剂发生硫化,确保硫化氨完全转化。反应后 的尾气经冷凝器冷凝,冷凝下来的液硫进入液硫池进行回收,尾气进入焚烧炉焚烧,焚烧后 废气后经碱洗后排放,最终硫礙装置烟气S〇2排放浓度可降至本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法,包括热反应单元、Claus反应单元和选择氧化反应单元,其特征在于:Claus反应单元生成的元素硫经各级冷凝器冷凝后进入液硫池,以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气,液硫脱气产生的废气与选择氧化反应单元所用空气混合后作为选择氧化反应所用的空气气源,从而将液硫脱气产生的废气中的硫化氢进一步氧化转化为元素硫回收。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:刘爱华,刘剑利,达建文,陶卫东,徐翠翠,刘增让,张艳松,张玉红,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:山东;37
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