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降低硫磺回收装置烟气S O2排放的探讨

2017-03-03宋文鹏

化工设计通讯 2017年8期
关键词:焚烧炉硫磺二氧化硫

宋文鹏

(中天合创能源有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯 17300)

降低硫磺回收装置烟气S O2排放的探讨

宋文鹏

(中天合创能源有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯 17300)

一般来说,导致硫磺回收装置中的二氧化硫排放的浓度较高主要原因是制硫系统反应效果差、加氢反应器反应不完全、胺液吸收效果差。因此,将对降低硫磺回收装置烟气二氧化硫排放问题进行分析。

硫磺回收装置;烟气;SO2排放

1 前言

随着我国经济的逐渐发展,人们对于环境问题的关注程度也在不断提升,国家的环保部门逐渐提升了控制化工厂的尾气排放的标准。2015年4月颁布了有关石油炼制工业生产中的污染物的排放指标。其中要求在重点区域中的污染物在100mg/m3,而在一般区域中则要求在400mg/m3以内,其中硫磺的尾气二氧化硫也成为了我国的环保部门所重点核算的污染物指标值。本文将分析怎么降低硫的回收烟气中的二氧化硫,并对此进行分析,从而提出较为适合的工艺技术方法。[1]

2 在硫磺回收装置中排放二氧化硫的浓度影响因素分析

当前,硫磺回收主要使用的二级Claus,加氢尾气胺液吸收处理方法作为硫回收装置主流工艺。部分企业为了控制二氧化硫的排放量达到100mg/m3以下,采用尾气氨法脱硫工艺,进一步控制二氧化硫排放量。

造成二氧化硫排放超标的主要原因:

1)尾气吸收塔顶的净化尾气硫化氢超标。吸收塔顶的净化尾气经过尾气焚烧炉焚烧直接的进入到烟囱中,若净化气总硫含量超过200mg/nm3,SO2必定超标。

2)阀门泄漏。若制硫单元尾气去尾气焚烧炉的双阀门内漏,也会导致硫化物在不经过处理之后,直接进入尾气焚烧炉,最终导致烟气中的二氧化硫的浓度升高。

3 如何降低烟气中二氧化硫的排放浓度

净化气中硫主要成分是硫化氢和有机硫。其中影响吸收塔顶的净化尾气中硫含量的主要原因是原料气的组分、反应炉的反应温度与配风、催化剂反应效果及对有机硫水解效果、和溶剂的吸收效果。

1)硫回收制硫系统的对二氧化硫排放的影响。制硫炉的反应温度理论上是温度越高反应效果越好,但受设备的承受温度的制约,反应温度一般不能超过1400度。山东三维公司设计纯氧燃烧制硫炉,反应温度可维持在1250度左右,极大地提高了制硫炉的反应效率。

新型的一级反应催化剂也是提高硫转化的一个关键,为了更好的降低吸收塔中所含有的COS 的量,一级转化器催化剂要加入钛基成分,让有机硫在一级反应器中充分的水解。同时,一级反应器要加入抗漏氧成分,防止氧气漏入下游系统。净化塔的中的pH值得到良好的控制,且氨的用量有效降低。

配风控制要保证H2S/SO2=2∶1,防止过大或过小影响反应转化率。

三维公司设计液硫池抽射器抽出的尾气直接排放到制硫炉,与传统的排入尾气炉中相比,极大降低二氧化硫的排放率。

2)加氢反应催化剂。加氢的催化剂主要成分是钴、钼催化剂。目前的加氢催化剂一般都是低温催化剂,反应温度都在270℃左右。若加氢催化剂反应不好,过多的硫化氢会带入胺液吸收系统,造成胺液吸收的负荷加重,导致吸收塔出口净化气H2S超标。

3)高效脱硫剂的使用。在尾气的处理中使用高效脱硫剂可以达到净化尾气的重要作用。一般高效脱硫剂的尾气净化可以降低到100mg/m3,从而有效地降低了硫磺回收装置中烟气二氧化硫的排放量。同时,在高效的脱硫剂使用下也必须要满足36℃左右,使二氧化硫的浓度满足我国所颁布的标准。

4)在二氧化硫的尾气处理中加入脱硫洗涤的工艺技术。可以对尾气进行一定的处理,在二氧化硫尾气处理中加入脱硫洗涤工艺技术,从而实现碱洗[3]。当被焚烧后的二氧化硫烟气经过一定的碱洗或者氨洗之后,可以减少尾气中的二氧化硫的排放量。在增加碱液的过程中,需要尽可能的考虑腐蚀的作用以及碱渣的后续处理等。

以上都是工艺控制二氧化硫排放量,当制硫单元尾气去尾气焚烧炉的双阀门内漏,可在双阀之间通入氮气,作为氮封。

4 结束语

综上所述,本文对降低硫磺回收装置烟气二氧化硫的排放进行分析。首先分析在硫磺的回收装置中,二氧化硫的浓度所受到的影响因素。随后介绍如何降低烟气中的二氧化硫的排放浓度。为了使得二氧化硫的浓度降低,可以在硫磺回收装置中配备具有较好性能的燃烧器,并根据尾气的实际情况,调整尾气加氢催化剂。而在装置的尾气吸收单元中,可以配备较好的硫化氢吸收装置,从而降低尾气中的硫化氢的浓度。而液硫的脱气废气一定要经过回收再处理,从而减少其中的二氧化硫的浓度。此外,还可以辅助尾气处理等新工艺来降低硫磺回收装置烟气二氧化硫的排放。

[1] 蒋大伟,王喜亮.降低硫磺回收装置烟气SO2排放的探讨与措施[J].齐鲁石油化工,2016,44(2):122-124.

[2] 金洲.降低硫磺回收装置烟气中SO2排放问题探讨[J].石油与天然气化工,2012,41(5):473-478.

[3] 吴宏观,龙传光,余国贤.降低硫磺回收装置烟气SO2排放浓度的技术方案选择[J].硫酸工业,2017,(1):23-27.

D i s c u s s i o n o n R e d u c i n g S O2E mi s s i o n f r o m F l u e G a s i n S u l f u r R e c o v e r y U n i t

Song Wen-peng

Generally speaking,the main reason for the sulfur dioxide emission in the sulfur recovery unit is that the reaction effect of the sulfur system is poor,the reaction of the hydrogenation reactor is not complete,and the absorption eff i ciency of the amine solution is poor.This paper will reduce the sulfur dioxide emissions from sulfur recovery units to analyze the problem.

sulfur recovery unit;f l ue gas;SO2emission

TQ125.11

B

1003-6490(2017)08-0211-01

2017-06-03

宋文鹏(1985—),男,辽宁本溪人,工艺工程师,主要从事硫磺装置工艺管理。

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