如何降低硫磺回收装置烟气中SO2排放

巨国栋

摘要：针对目前硫磺回收装置烟气中的污染物排放超标问题，文章从实践角度出发，分析了SO₂排放浓度的影响因素，并提出了降低措施的运用方法，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，只有在明确影响硫磺回收装置烟气排放因素的情况下，才能使降低排放措施运用起到事半功倍的效果。

关键词：硫磺回收装置;烟气排放;SO₂;液硫

引言

科技水平的不断进步，使得我国的工业化程度不断加深。然而，随之而来的污染问题也成为了困扰行业健康稳定发展的制约因素。为此，研究人员应对污染物排放浓度影响因素进行分析，即在明确问题产生原因所在基础上，着手开展优化控制工作。以硫磺回收装置烟气中的SO₂排放为例，即经掌握污染物排放超标原因前提下，通过先进技术、先进工艺的运用，来将硫化物排放控制在规范标准范围内。

1研究如何降低硫磺回收装置烟气中SO₂排放的现实意义

当前阶段，相关管理部门制定的规范标准要求，石油炼制工业生产酸性气回收装置SO₂的一般排放限值为400mg/m³，特别排放限值为100mg/m³。为达到生产的污染物排放控制预期，相关人员以降低硫磺回收装置烟气SO₂排放浓度措施为例，来推动行业可持续发展进程。然而，在优化控制过程中，排放浓度控制措施易受环境、材料以及设备等因素影响，而降低措施运用的效果价值。为此，相关人员应强化硫磺回收装置烟气中SO₂的排放影响因素的科研力度，即在明确问题产生原因的情况下，将污染物的排放影响控制在既定规范要求范围内，继而服务于现代化经济建设的全面发展^[1]。

2硫磺回收装置烟气中SO₂排放浓度的影响因素

2.1液硫脱气废气

通常情况下，由于液硫含有一定量的H₂S，因此，脫气过程中，如不对废气进行处理直接进入焚烧炉，其所携带的硫化物就会经燃烧生成SO₂。在此基础上，装置SO₂的排放浓度将增加200-300mg/m³。因此，要想对装置SO₂的排放浓度进行控制，需从回收处理液硫脱气后的废弃硫化物入手。

2.2装置设备内漏

由于装置Claus跨线与尾气处理工作开展会因阀门内漏，而使少量未经处理的硫化物直接进入焚烧炉，因此，其是导致烟气SO₂排放超标的主要因素^[2]。

2.3吸收塔顶净化尾气

经分析统计，多数硫磺回收装置吸收塔顶净化尾气过程，均需经过焚烧炉后排放。此时，因净化尾气引起的排放占总排放量的60-70%，所以，其中的含硫物质，如COS与H₂S污染物会排放至大气环境，继而造成难以预计的污染影响。以净化尾气中的原料气质量为例，其所带来的影响体现在硫磺回收装置的各个运行环节。具体来说，氨、烃类、CO₂的原料气含量较高，不仅会起到一定的副作用，CO₂更是会作为一种惰性气体则增加硫化物的生成量。此过程，CO₂会参与Claus反应炉的多种副反应，生成的硫化物主要是：CS₂和COS。这不仅增加了水解反应的负担，还会对尾气吸收的脱硫环境造成极大影响。此时，烟气SO₂的排放浓度根本无法达到预期。

2.4外来含硫尾气

对于常见的S Zorb尾气，其能够将尾气引入加氢反应器完成处理。再加上，使用加氢催化剂，对硫磺回收装置与烟气排放影响的较小。

3硫磺回收装置烟气中SO₂排放浓度的降低措施

3.1应用先进技术

基于新兴技术的研发，相关人员应将具备高性能效果的硫磺回收装置运用液硫脱气过程。即采用吸收塔顶净化尾气来对液硫进行鼓泡处理，并利用风机将脱气废气送至尾气加氢单元。与此同时，还应配备具有一定抗氧能力的专用加氢催化剂。经实践证实，液硫中的H₂S含量，成功控制在了达到酸性气排放浓度要求的15mg/m³。

3.2液硫脱气新工艺

新工艺是指，液硫脱气后废气会进入脱硫罐内进行除硫。而后，就可将废气引至焚烧炉进行焚烧，以将液硫脱气废气对装置烟气SO₂排放浓度的影响。经分析，回收液硫脱气废气后，液硫中的H₂S含量小于15mg/m³，与规范标准要求一致^[3]。

3.3催化剂级配

为进一步降低烟气中的SO₂排放浓度，研究人员应提高催化剂级配方案的科学合理性，以最大程度的降低吸收塔顶COS的含量。具体措施方法，就是在Claus单元一级转化器上部装填脱漏氧催化剂，而将二氧化钛基催化剂装填至其下部，以强化COS/CS₂的水解率。此外，还应将Al₂O₃基催化剂装填至二级转化器中，并采用高效耐氧型低温催化剂作用于加氢反应器，进而达到硫化物排放浓度的控制要求。

3.4深冷措施

为控制硫磺回收装置烟气中SO₂的排放浓度，应对急冷水和贫胺液增加溴化锂制冷，以将急冷水与贫胺液温度进行有效控制。尤其是在夏天，需将温度环境控制在40℃以下。

3.5高效脱硫剂

此种脱硫剂的运用，能够将净化尾气的总硫含量控制在50mg/m³以下。

3.6增加脱硫洗涤工艺

脱硫洗涤工艺的增加，主要作用于尾气，其可对吸收后的净化尾气进行碱洗。此过程，碱洗操作主要集中在焚烧后的烟气。值得注意的是，增加碱洗过程中，需考虑到腐蚀、碱渣以及阻力降等因素的处置优化^[4]。

3.7主炉配风控制

由于进入转化器气体中的H₂S与SO₂浓度比应设置在2：1左右，因此，当转化率无限接近化学计算最大转化率100%时，残存微量H₂S与SO₂浓度比值仍为2。这就意味着H₂S与SO₂无法得到充分利用，要想对最大转化率进行控制，需将进转化器的H₂S/SO₂=2：1。換句话说，就是保证制硫炉配风应按照反馈系统进行及时调整，以避免对大气环境造成污染影响。

4结束语

综上所述，硫磺回收装置烟气中的SO₂排放浓度影响因素为：液硫脱气废气、装置设备内漏、吸收塔顶净化尾气以及外来含硫尾气。要想使SO₂排放浓度处在规范标准范围内，研究人员应将脱硫洗涤工艺、高效脱硫剂、溴化锂制冷以及其他新技术新工艺，运用于硫磺回收装置的运行使用环节，进而降低烟气中SO₂的排放浓度影响。事实证明，只有这样，才能将硫化物的排放浓度控制在规范标准范围内，使工艺技术措施的运用起到事半功倍的效果价值。为此，相关人员应将上述分析内容与科研结果更多地作用于工业健康发展进程，以实践相关行业发展的可持续进程。

参考文献

[1]任建邦.硫磺回收装置停开工阶段烟气达标排放探讨[J].硫酸工业，2018（03）：28-31-35.

[2]罗广朝.探讨降低硫磺回收装置烟气中SO_2排放问题[J].化工设计通讯，2018，44（01）：234.

[3]吴宏观，龙传光，余国贤.降低硫磺回收装置烟气SO_2排放浓度的技术方案选择[J].硫酸工业，2017（01）：23-27.

[4]蒋大伟，王喜亮.降低硫磺回收装置烟气SO_2排放的探讨与措施[J].齐鲁石油化工，2016，44（02）：122-124-129.