[发明专利]一种克劳斯加HOV尾气处理的硫磺回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种两级克劳斯加HOV尾气处理的硫磺回收工艺，用于硫磺回收装置设计，属于硫磺回收及废气净化领域。

背景技术

传统的克劳斯工艺主要包括制硫反应炉、废热锅炉、两级克劳斯反应器及冷凝冷却器、捕集器等设备组成，一般两级克劳斯反应总硫转化率可以达到94～96％。为达到环保标准，必须对克劳斯尾气进行进一步的净化处理。目前采用的主流工艺为尾气加氢还原工艺，总硫回收率可以达到99.5％～99.8％。该工艺是采用氢气将克劳斯尾气中的非H₂S的含硫化合物如SO₂/COS/S等全部加氢为H₂S，然后通过甲基二乙醇胺(MDEA)将H₂S吸收并通过加热解吸后循环回到硫磺回收装置。从吸收塔顶部排出的尾气仅含有少量的硫化物，通过焚烧炉高温焚烧后排入大气。

按照现行的《大气污染物综合排放标准》，硫磺回收装置尾气中SO₂的排放浓度小于960mg/m³，而即将实施的《石油炼制工业污染物排放标准》(征求意见稿)规定：硫磺回收装置尾气中SO₂的排放浓度小于400mg/m³，特别限制区尾气排放浓度小于300mg/m³，这是尾气加氢还原工艺难以达到的，另外该工艺需要加氢、胺吸收、富胺液解吸、尾气焚烧等操作过程，消耗H₂、MDEA胺液、蒸汽以及燃料气，操作费用高，能耗高。

发明内容

本发明的目的是提供一种低能耗，高尾气净化率，能够长周期稳定操作运行的硫磺回收工艺。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种克劳斯加HOV尾气处理的硫磺回收工艺，步骤为：

第一步、按照常规克劳斯工艺流程对原料酸性废气进行处理，反应生成的尾气进入第二步的加氢-直接氧化部分处理，其特征在于：

第二步、加氢-直接氧化部分：经过克劳斯工艺流程生成的尾气被加热后送至加氢反应器，在加氢反应器内送入氢气，根据SO₂+3H₂＝H₂S+2H₂O，尾气中的SO₂被还原为H₂S，从加氢反应器出来的过程气经冷却后进入直接氧化反应器，在直接氧化反应器内同步通入空气，通过H2S+1/2O₂＝S+H₂O反应，95％以上H₂S生成单质硫，其余H₂S通过H₂S+3/2O₂＝SO₂+H₂O反应生成SO₂，从直接氧化反应器出来的含有微量H₂S和SO₂的过程气经过冷却后进入第三步的湿法洗涤部分；

第三步、湿法洗涤部分：含有微量H₂S和SO₂的过程气进入文丘里混合器后与同步通入的自洗涤塔泵出的循环碱液充分混合，将过程气中的H₂S和SO₂吸收到液相中，过程气出文丘里混合器后进入洗涤塔，经洗涤塔内填料分液净化后，生成的净化尾气直排大气，洗涤塔同时收集吸收了H₂S和SO₂的碱液作为循环碱液，大部分循环碱液泵回文丘里混合器，剩余部分循环回位于洗涤塔底部的喷射曝气器，与风机来的空气混合，以降低循环碱液的COD。

优选地，在所述第一步的克劳斯工艺流程中采用中温掺合工艺，具体为：

原料酸性废气经过制硫燃烧炉及废热锅炉后，由废热锅炉出口约800℃的过程气中的大部分进入一级冷凝冷却器被冷却到160℃，在制硫燃烧炉中生成的单质硫被冷凝冷却后与过程气分离，分离单质硫后的过程气送入两级克劳斯反应器，同时，废热锅炉出口产生的约800℃过程气中的剩余部分从废热锅炉的出口分为两股，经掺合阀加热两级克劳斯反应器入口的气体，达到两级克劳斯反应器要求的入口温度，过程气通过两级克劳斯反应、三级冷凝冷却器后分离出单质硫。

优选地，在所述第二步中，经过克劳斯工艺流程生成的尾气被加热至200℃～240℃后送至加氢反应器。

优选地，在所述第二步中，从加氢反应器出来的过程气经冷却至150℃～180℃后进入直接氧化反应器。