[发明专利]降低硫磺回收装置SO2 排放浓度的工艺

说明书

技术领域

本发明属于硫磺回收技术领域，具体地说，涉及一种降低硫磺回收装置SO₂排放浓度的工艺。

背景技术

随着社会的发展，环境污染问题已成为经济高速发展的制约因素，是各国政府立法必不可少的重要内容。工业发达国家对硫排放要求非常严格，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、硫磺尾气和催化裂化再生烟气SO₂排放浓度限值为50ppm(v),约折合143mg/m³。国外已经在研究Claus法硫磺回收尾气处理新技术。美国2007年发表了用吸附法从Claus尾气中回收硫的工艺专利（US7311891B2），将含有SO₂的尾气通过吸附床，SO₂被吸附剂吸附，然后用惰性气体吹扫脱附SO₂，含SO₂的脱附气再循环至Claus装置进一步转化。

目前，中国硫磺回收装置烟气SO₂排放浓度执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》，标准规定SO₂排放浓度小于960mg/m³。2014年即将执行的新的环保标准，规定硫磺回收装置烟气SO₂排放浓度小于400mg/m³，特别地区排放小于200mg/m³。目前中国大多数硫磺回收装置烟气中SO₂含量虽在960mg/m³以下，但难以达到200mg/m³标准要求。影响硫磺回收装置烟气SO₂排放浓度的因素主要为Claus净化尾气和液流脱气的废气中未处理完的含硫化合物。

净化尾气的总硫含量与脱硫剂的净化度和催化剂的转化率（特别是有机硫含量）密切相关，净化尾气主要含有未被吸收的H₂S和有机硫，经焚烧炉焚烧后转化为SO₂，增加烟气SO2排放浓度150-500mg/m3。使用高效脱硫剂将会显著降低净化尾气的总硫含量，如美国亨斯迈公司开发的MS-300复配型高效脱硫剂，可使净化尾气的H₂S含量降至10mg/m³以下，对烟气SO₂排放浓度贡献值为10-20mg/m³。

液硫脱气的基本原理是释放溶解的H₂S气体，并让多硫化物按H₂S_X/H₂S+S_X快速分解，最后从液硫中脱除残余的H₂S，脱气后液硫中的总H₂S含量达到0.001wt%。液硫脱气的汽提气通常为空气、蒸汽、Claus尾气和氮气，蒸汽容易导致管线和设备腐蚀；Claus尾气所含H₂S会使液硫游离H₂S趋近平衡，液硫无法满足H₂S小于10ppm的指标要求；氮气通常含氧量较低，不利于含硫化合物的氧化。因此，通常使用空气作为液流脱气的吹扫气。

JACOBS采用Shell公司的专有液硫脱气技术，在液硫池中设置汽提塔，空气通过汽提塔，液硫在空气流的强力搅拌下，溶解的多硫化氢(H₂S_X)分解成H₂S，H₂S随空气一起进入气相空间。分出H₂S的气体经蒸汽喷射器抽送至尾气焚烧炉。KTI采用BP公司Amoco专有液硫脱气技术，汽提塔为一台催化填料塔，塔置于液硫池上方，液硫池中液硫经泵升压后与空气一起从下部进入汽提塔。液硫与空气通过填料层后，溶解的多硫化氢(H₂S_X)分解成H₂S，H₂S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，采用了筛板塔，塔置于液硫池上方，液硫池中液硫经泵升压后与空气一起从下部进入气提塔。液硫与空气通过筛孔达到密切接触，溶解的多硫化氢(H₂S_X)分解成H₂S，H₂S随空气一起进入气相空间，混合气送至焚烧炉或反应炉。