一种炼厂高ＳＯ２浓度低氧烟气处理方法技术

本发明专利技术公开了一种炼厂高ＳＯ２浓度低氧烟气处理方法，高ＳＯ２浓度低氧烟气首先进行脱氧处理，脱氧处理后的烟气进入制硫磺装置；其中脱氧处理采用如下方法：烟气与碱液接触，烟气中部分ＳＯ２与碱液反应，ＳＯ２与碱液反应产物与烟气中的氧进一步反应，从而脱除烟气中的氧。本发明专利技术方法通过适宜的预处理工艺将烟气中的氧脱除，减少了对后续制硫磺工艺的影响，使得高ＳＯ２浓度烟气的利用价值提高，避免了采用常规脱硫方法得到副产物价值低的问题。本发明专利技术方法不需其它的脱氧剂，工艺过程简单，易于操作，脱氧效果满足后续工艺的要求，经济性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼厂高浓度低氧烟气脱硫方法，属于环境治理方法领域。
技术介绍
SO2是一种全球性的大气污染物，其危害主要为形成酸雨。另外，环境中的SO2可 致使儿童免疫力功能下降，民众呼吸道、眼部患病率增加等。在炼油厂，催化汽油吸附脱硫 装置是一种新型的生产装置，在它的吸附剂再生过程中产生烟气，其中二氧化硫浓度一般 为10000 100000mg/m3，氧含量一般为2000 10000mg/m3，必须进行烟气脱硫处理。目前，烟气脱硫采用的主要工艺有干法和湿法两大类，其中湿法烟气脱硫工艺有 石灰石-石膏法、海水法、湿式氨法、钠碱吸收法、双碱法及镁法烟气脱硫工艺等；干式烟气 脱硫工艺有喷雾干燥法、炉内喷钙法、循环流化床干法及荷电干式吸收剂喷射脱硫技术 等。上述工艺均需要碱剂制备、制浆、输送、产物干化、废水处理及产物储运等环节，具有工 艺流程长、设备台(套)数量多、占地大、投资大、运行费用高或产渣量大等缺点。以石灰 石-石膏法为例，其流程包括石灰石存储、破碎、磨粉、筛分、制浆、喷淋吸收、石膏分离、干 化、储运及废水处理等环节，涉及设备数量很多，设备规模很大，其设备投资费用和运转费 用均很高。烟气脱硫装置一般包括喷淋塔、填料塔、动力波洗涤塔、文丘里洗涤塔等，但这些 单独的烟气脱硫装置或这些烟气脱硫装置简单的组合无法满足高二氧化硫烟气脱硫的需 求。对于一些二氧化硫浓度较高的烟气来说，现有的脱硫方法和装置不足以充分有效脱硫。 如催化汽油吸附脱硫工艺中，吸附剂再生烟气中二氧化硫含量可以达到50000mg/m3以上， 现有方法和装置无法有效净化处理。CN200710017416. 4公开了一种二氧化硫回收分流法硫回收装置及系统，酸性原料 气分两路，一路直接与来自二氧化硫回收单元的二氧化硫一起送入克劳斯催化反应器进行 催化转化反应，反应所得硫磺予以回收，所得尾气与另一路酸性原料气送入焚烧炉过氧焚 烧，将其所有含硫化合物转化为二氧化硫送入二氧化硫回收单元进行二氧化硫回收，使烟 气中二氧化硫符合排放标准后排放到大气中，得到的二氧化硫再返回克劳斯反应器中。该 方法中并没有涉及如何利用烟气制硫磺的内容。虽然烟气中含有一定浓度的二氧化硫，但 直接利用烟气制硫磺存在许多不适宜之处。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种炼厂高SA浓度低氧烟气处理方法，通过适 宜的烟气处理，有利于烟气中有价值组分SA的进一步利用。本专利技术炼厂高SA浓度低氧烟气处理方法包括如下内容高SA浓度低氧烟气首先 进行脱氧处理，脱氧处理后的烟气进入制硫磺装置。其中脱氧处理采用如下方法，烟气与碱 液接触，烟气中部分SO2与碱液反应，反应产物与烟气中的氧进一步反应，从而脱除烟气中 的氧。本专利技术中的烟气脱氧指脱除烟气中的氧分子02。本专利技术方法中，高SO2浓度低氧烟气来源于催化汽油吸附脱硫装置的吸附剂再生烟气，其中二氧化硫浓度一般为10000 100000mg/m3，氧含量一般为2000 10000mg/m3。本专利技术方法中，制硫磺方法一般采用克劳斯法，克劳斯法制硫磺为与SA反应 生成硫磺的生产过程，是本领域技术人员熟知的技术。制硫磺装置中，由于4S与SA —步 反应的转化率受到一定限制，因此，一般采用两级或多级反应。本专利技术方法中，脱氧后的烟 气可以进入制硫磺装置的主反应装置，烟气中的Sh与反应生成硫磺，烟气可以进入两 级或多级制硫磺装置的第一级制硫磺装置，优选进入两级或多级制硫磺装置的第二级制硫 磺装置。本专利技术方法中，烟气脱氧中使用的碱液为氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液，碱性物质 用量为烟气中氧完全脱除时需要量的80% 150%，优选为90% 110%。烟气与碱液接触 设备可以为填料塔等气液接触设备，气液接触设备中，气液体积比一般为0. 5 20L/m3。烟 气通过气液接触设备的体积空速一般为300 ΙδΟΟΙΓ1，可以采用一级接触，优选采用两级 接触。采用两级接触时，在第一级接触区中，碱液首先与烟气进行接触反应，生成亚硫酸钠 和/或亚硫酸氢钠，在第二级接触区中，第一级接触区排出的液相与烟气进一步接触反应， 烟气中的氧与亚硫酸钠和/或亚硫酸氢钠反应，从而将烟气中的氧脱除。采用两级接触时， 烟气可全部通过第一级接触区和第二级接触区，也可以少量烟气通过第一级接触区，其余 部分烟气和通过第一级接触区的烟气混合通过第二级接触区，以保持第一级接触区在碱性 条件下操作。在第二级接触区中，液相物料可以循环使用，当其中的亚硫酸氢钠含量较低、 脱氧能力不足时，部分外排，并补充部分进料。外排部分需要加碱中和，曝气脱COD后外排。本专利技术方法中，为了提高脱氧效率，可以在脱氧反应过程中加入少量对氧化反应 起催化剂作用的金属离子，如几种可溶液性金属硫酸盐等，具体包括硫酸铜、硫酸锰、硫酸 铁、硫酸钴、硫酸锌等中的一种或几种，以金属离子计在液相的料中的浓度为20 3000mg/ L。也可以在填料塔中使用固体氧化催化剂的填料。本专利技术炼厂高SO2浓度低氧烟气处理方法中，通过适宜的预处理工艺将其中的氧 脱除，减少了对后续制硫磺工艺的影响，使得高SO2浓度烟气的利用价值提高，避免了采用 常规脱硫方法得到副产物价值低的问题。烟气预处理过程使用烟气中的二氧化硫与碱生 成的亚硫酸盐和/或亚硫酸氢盐与氧发生反应，不需其它的脱氧剂，工艺过程简单，易于操 作，脱氧效果满足后续工艺的要求。脱氧时虽然消耗了烟气中少量二氧化硫，但由于烟气中 氧含量较低，仍比其它脱氧方式如加氢方法的经济性好。附图说明图1为本专利技术炼厂高SA浓度低氧烟气一种具体处理方法工艺流程示意图。其中1-烟气，2-碱液，3-第一级接触区，4-第二级接触区，5-循环液相物料， 6-外排液相物料，7-脱氧后烟气，8-制硫磺装置。具体实施例方式下面结合附图进一步说明本专利技术炼厂高浓度低氧烟气处理方法和效果。如图1所示，烟气脱氧采用两级接触反应区，烟气1的全部或部分在第一级接触区 3与碱液2接触，经过第一级接触区3的烟气以及部分未经过第一级接触区3的烟气在第二 级接触区4内与脱氧剂接触，脱氧剂为第一级接触区排出的液相物料，第二级接触区4排出的烟气为脱氧后烟气7，脱氧后的烟气7进入制硫磺装置8。第二级接触区4内的循环液相 物料5循环使用，当其中硫酸钠含量较高时，通过外排液相物料6进行调整。实施例按照图1所示的流程，碱液使用重量浓度为3% 8%的氢氧化钠溶液。某催化汽 油吸附脱硫吸附剂高浓度再生烟气(主要性质二氧化硫浓度为50000 75000mg/m3，氧含 量为3000 6000mg/m3)，采用本专利技术方法处理，具体操作条件和结果见表1。从表中数据 可以看出，经过本专利技术方法处理后，氧含量可以降至较低水平，不影响后续制硫磺装置的正 常操作。表1高SA浓度低氧烟气处理条件和结果权利要求1.一种炼厂高SO2浓度低氧烟气处理方法，其特征在于高SO2浓度低氧烟气首先进行 脱氧处理，脱氧处理后的烟气进入制硫磺装置；其中脱氧处理采用如下方法烟气与碱液 接触，烟气中部分SO2与碱液反应，SA与碱液反应产物与烟气中的氧进一步反应，从而脱除 烟气中的氧。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于高SA浓度低氧烟气中二氧化硫浓度为 10000 100000mg/m3，氧含量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼厂高ＳＯ↓［２］浓度低氧烟气处理方法，其特征在于：高ＳＯ↓［２］浓度低氧烟气首先进行脱氧处理，脱氧处理后的烟气进入制硫磺装置；其中脱氧处理采用如下方法：烟气与碱液接触，烟气中部分ＳＯ↓［２］与碱液反应，ＳＯ↓［２］与碱液反应产物与烟气中的氧进一步反应，从而脱除烟气中的氧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠生，彭德强，方向晨，齐慧敏，任龙，戴文军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11