一种含硫尾气的处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种含硫尾气的处理工艺，所述工艺包括：(1)含硫尾气经加热后与还原性气体混合进行加氢反应，以将尾气中携带的硫化物还原、水解为H2S；(2)将步骤(1)中得到的气体进行直接氧化反应生成单质硫，经冷却析出液硫；(3)将步骤(2)中得到的气体进行选择性催化氧化反应，以将尾气中的含硫化合物彻底转化为SO2后排入大气。本发明专利技术可用于克劳斯尾气、炼厂含硫尾气等含硫尾气的处理，经处理后，净化尾气中的SO2≤100mg/Nm3；其中SO2的转化率≥96％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种尾气处理工艺，尤其涉及一种克劳斯尾气的处理工艺。
技术介绍
工业过程产生的含硫尾气，必须经处理才能排放或利用。克劳斯工艺可将H2S脱 除并转化为硫磺，在常规的硫磺回收装置中，受Claus反应化学平衡的限制，即使采用活性 较高的催化剂和多级转化工艺，其脱硫效率通常在95%左右，其余未转化的硫多以H2S、S02 和S的形式进入硫回收装置的尾气中。 硫回收装置的尾气处理方法按其化学反应原理大致可分为三类： (1)尾气加氢还原工艺 尾气加氢还原工艺（SCOT)。即以氏为还原剂，将硫回收尾气中的硫化物在催化剂 作用下还原成H2S，再采用醇胺溶液选择性吸收H2S，回收的H2S再返回硫磺回收装置制硫。 该技术的优点是装置总硫回收率高；原料气在一定范围内波动时，也能保持较高回收率； 操作弹性大、控制过程自动化程度高。缺点是系统投资较高，操作费用较高；需要补加氢气， 对系统安全要求较高；尾气中含硫化合物不能达标排放。 (2)H2S直接氧化工艺 直接氧化法是将贫酸气中H2S直接氧化生成硫磺的方法。该法硫回收率高，操作 简单，既可用于常规克劳斯装置下游作为尾气处理单元，又可作贫酸气的硫磺回收。但在原 料气H2S含量波动较大时，直接氧化法工艺可能会造成排放气体不达标等问题。直接氧化 法多用钛基催化剂，价格昂贵，直接氧化生成的部分液硫会沉积在催化剂上，降低催化剂使 用寿命；尾气中含硫化合物不能达标排放。 (3)低温克劳斯反应技术 低温克劳斯反应是指在低于硫露点温度条件下进行的克劳斯反应。这类尾气处理 方法的特点是在硫回收装置后面再配置2~3个低温转化器，反应温度在130°C左右。由于 反应温度低，反应平衡大幅度地向生成硫磺方向移动，且生成的液硫会沉积在催化剂上，故 转化器需周期性地再生，切换使用。该工艺处理尾气中含硫化合物不能达标排放。 CN105032141A公开了一种含硫尾气处理工艺，包括以下步骤：将含硫尾气通入到 加氢反应器内，将经过加氢反应器处理后的气体通入到冷凝器内，对经过冷凝器处理后的 气体进行胺脱反应，除去气体中的硫化氢，最后将再生后的酸性气体送回到克劳斯装置； CN103170223A公开了一种克劳斯法制硫尾气净化的旋流强化方法，该方法包括：（i)克劳 斯法制硫尾气进行换热处理后与氢气混合进行加氢反应，以将尾气中携带的单质硫、S02、 COS、CS2还原、水解为!1# ;(ii)将步骤（i)中得到的气体进行一级冷却后逆流吸收H2S，以 在进行二级冷却的同时脱除气体中夹带的水滴；（iii)将步骤（ii)中得到的气体逆流吸收 H2S，进而进行旋流分离，以进一步脱除氏5,同时旋流分离所夹带的胺液；以及（iv)将步骤 (iii)中得到的净化尾气进行焚烧，冷却降温后排入大气；CN101693164A公开了从克劳斯 反应尾气中获得高纯硫的方法，包括以下步骤：（1)克劳斯尾气预热至160-300°C;(2)预热 后的气体进入装填有选择性还原催化剂的还原反应炉内进行还原反应；（3)反应后的过程 气通过冷凝器析出液硫；（4)过程气重新配氧预热后在直接氧化反应器内进行直接氧化反 应；（5)反应器出口气体经硫冷凝器、分离器析出液硫，尾气经焚烧后用碱性溶液冷却、洗 潘后排空。 由于上述文献中仍只是目前常用的尾气处理方法，其脱硫效率仍较低，尾气中含 硫化合物含量仍较高。因而如何寻找一种可以获得较高脱硫效率并降低尾气中含硫化合物 的处理工艺是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术在处理含硫尾气时存在的缺陷，本专利技术提供了一种克劳斯尾气的处 理工艺，其无需任何辅助燃料、工艺简单、能量利用率高、硫化物转化率高、副产蒸汽、净化 尾气能够达标排放，具有一定的经济效益。 为达此目的，本专利技术采用了以下技术方案： 本专利技术提供了一种含硫尾气的处理工艺，所述工艺包括： (1)含硫尾气经加热后与还原性气体混合进行加氢反应，以将尾气中携带的硫化 物还原、水解为H2S; (2)将步骤（1)中得到的气体进行直接氧化反应生成单质硫，经冷却析出液硫； (3)将步骤（2)中得到的气体进行选择性催化氧化反应，以将尾气中的含硫化合 物彻底转化为S02后排入大气。 本专利技术采用新型的铝基或钛基加氢催化剂，将尾气中的S02、COS、CS2、硫醇加氢转 化为H2S，提高了总硫转化率；选用高效铝基或钛基直接制硫催化剂，将尾气中的H2S(包括 新转化的）直接氧化成单质硫而不是S02;采用先进的SCO工艺替代传统的T0 (热力焚烧） 工艺，不但可以节省大量的燃料，而且可以达到最新的国家环保标准。因此本工艺与传统克 劳斯尾气处理相比，不但提高总硫收率，节省了大量燃料，而且能保证处理后的尾气满足最 新的排放标准。 本专利技术中，在步骤（1)中，所述含硫尾气为克劳斯尾气，也可以是炼厂含硫尾气等 含硫尾气的处理。 优选地，所述加氢反应在加氢反应器中进行；所述加氢反应器的进口温度优选为 220-320Γ，例如可以是 220Γ、230Γ、240Γ、250Γ、260Γ、270Γ、280Γ、290Γ、300Γ、 305°C、310°C、315°C、320°C，出 口温度优选为 250-350°C，例如可以是 250°C、260°C、270°C、 280°C、290°C、300°C、310°C、320°C、330°C、340°C、350°C。 优选地，所述加氢反应器采用固定床催化反应器。 优选地，所述加氢反应器中，加氢催化剂采用铝基催化剂和/或钛基催化剂，可根 据实际情况，选择适宜的加氢催化剂，将尾气中的S02、COS、CS2、硫醇完全转化为H2S，选用的 加氛催化剂具有加氛活性尚、低温活性好、有机硫水解率尚等优点，有助于提尚硫回收率， 降低反应对温度的要求。 本专利技术中，在步骤（2)中，所述直接氧化反应在直接制硫反应器中进行。 优选地，所述直接制硫反应器的进口温度为160_240°C，例如可以是160°C、 170。(：、180。(：、190。(：、200。(：、210。(：、215。(：、220。(：、225。(：、230。(：、235。(：、240。(：，出口温度为 200-260 °C，例如可以是 200 °C、210 °C、215 °C、220 °C、225 °C、230 °C、235 °C、240 °C、245 °C、 250°C、255°C、260°C。 优选地，所述直接制硫反应器采用固定床催化反应器或等温床催化反应器。 优选地，所述直接制硫反应器中，直接制硫催化剂采用铝基催化剂和/或钛基催 化剂，可根据实际情况，选择适宜的直接制硫催化剂，将尾气中的H2S完全转化为硫，并分离 回收，选用的直接制硫催化剂具有催化活性好、制硫选择性高、低温活性好、反应空速高等 优点，有助于缩小设备尺寸，提高硫回收率，降低系统对温度的要求。 优选地，所述冷却采用冷凝器；所述冷凝器出口温度优选为80-160°C，例如可以 是 80。(：、85。(：、90。(：、95。(：、100。(：、105。(：、110。(：、115。(：、120。(：、130。(：、140。(：、150。(：、160。(：。 优选地，所述凝器采用管壳式冷凝器。 本专利技术中，在步骤（3)中，所述选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硫尾气的处理工艺，其特征在于，所述工艺包括：(1)含硫尾气经加热后与还原性气体混合进行加氢反应，以将尾气中携带的硫化物还原、水解为H2S；(2)将步骤(1)中得到的气体进行直接氧化反应生成单质硫，经冷却析出液硫；(3)将步骤(2)中得到的气体进行选择性催化氧化反应，以将尾气中的含硫化合物彻底转化为SO2后排入大气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小平，秦伟，魏生桂，魏国，高兴娜，王立国，曾坤，
申请(专利权)人：上海东化环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31