技術領域
本發明涉及一種酸性氣預處理工藝。基于后續的高效氨法脫硫的酸性氣預處理工藝，應用于化工、環保等技術領域。
背景技術
本發明中的酸性氣指含硫化氫、硫氧化物(二氧化硫等）、有機硫等含硫物質的工藝氣體，來源于煤化工、石油化工、天然氣化工、頁巖油化工、頁巖氣化工、硫酸工業等，酸性氣中有害成份主要是硫化氫、COS、CS2、有機硫等且濃度較高，需進行處理才能達標排放。
通常，通過克勞斯硫回收工藝脫除硫化氫、有機硫、二氧化硫，回收硫磺。酸性尾氣送尾氣處理裝置。以兩個主要工藝步驟進行克勞斯反應，第一步是通過燃燒，在1000℃～1500℃時，將約1/3的硫化氫轉化為二氧化硫，然后二氧化硫與剩余硫化氫反應生成單質硫，第二步是在200℃～350℃時，且在氧化鋁催化劑、水解催化劑存在下，硫化氫、有機硫和二氧化硫繼續反應生成單質硫。催化反應級數為1-3級等。另還包括干法硫酸技術、焚燒技術、濕法硫酸技術等。
通常的硫回收技術中，為了提高硫磺回收率，降低酸性尾氣處理的負荷，酸性尾氣中硫化氫與二氧化硫的摩爾比需嚴格控制在2:1，同時為了保證有機硫的水解，提高硫磺回收率，催化反應器中需裝填水解催化劑。
酸性氣在經過上述預處理過程后，仍難以滿足環保標準，不能直接排放，還需進一步處理。后來也出現了一些改進措施。進一步的氣體處理的技術有超優克勞斯、SCOT、有機胺、生物脫硫、濕法硫酸、活性炭等。隨著環境對硫排放標準的不斷提高,日趨嚴格，需持續抬升硫回收要求，即達到99.9%以上的硫回收率，尾氣中硫氧化物濃度控制在100mg/Nm3，甚至50mg/Nm3以下
CN200810106034公開了一種酸性氣脫硫方法，主要步驟是：1）用洗滌液對酸性氣進行洗滌，然后在燃燒室內與燃料進行熱燃燒反應，燃燒反應溫度500℃-1200℃，2）將所得燃燒產物進行催化還原反應，催化劑為催化還原及水解催化劑，其主要成分為二氧化鈦。3）將催化還原反應所得尾氣進行焚燒，焚燒溫度200℃-1200℃。該專利未明確硫化氫與二氧化硫的比例控制。
CN201080039460.5公開了一種用于從氣流除去硫化氫的方法，其中氣流首先通過大于2:1（H2S/SO2）化學計量比下操作的克勞斯單元，以產生包含小于2000ppmvSO2的尾氣流。再進一步處理尾氣流，增加硫回收至99.5%以上。
發明內容
本發明目的是，提出一種酸性氣預處理工藝，可滿足氨法高效脫硫需要。采用的酸性氣預處理工藝操作簡單，投資低，操作簡單，通過焚燒煙氣送硫氧化物氨法吸收裝置，保證潔凈氣達標排放。
本發明技術方案是：一種酸性氣預處理工藝，包括熱反應及催化反應、尾氣焚燒。具體步驟包括：
1）熱反應及催化反應：將酸性氣通入熱反應裝置，經余熱回收、冷凝回收液硫，再預熱后進入催化反應裝置進行催化反應；
熱反應裝置將硫化氫部分焚燒成二氧化硫；催化反應后的煙氣經降溫回收液硫后，產生的尾氣送尾氣焚燒系統；
2）尾氣焚燒：尾氣在摻入燃料氣、助燃空氣后在尾氣焚燒爐焚燒，將余下的硫化氫、有機硫、氫氣、一氧化碳等充分燃燒，焚燒煙氣經余熱回收后送硫氧化物氨法吸收裝置。氨法吸收后潔凈氣達標排放。
催化反應裝置可以不裝填水解催化劑，有機硫在熱反應裝置（酸性氣焚燒系統）部分焚燒。在熱反應裝置（酸性氣焚燒系統）將硫化氫部分焚燒成二氧化硫，再預熱后進入催化反應；催化反應后的煙氣經降溫回收液硫后，產生的尾氣送尾氣焚燒系統；
熱反應后酸性氣中硫化氫與二氧化硫的摩爾比不嚴格控制在2:1，優選為0.52～1.63；反應剩余的二氧化硫尾氣焚燒后在硫氧化物氨法吸收裝置脫除；
焚燒系統關鍵在于焚燒裝置及焚燒反應條件的控制，本發明焚燒溫度為760℃～1400℃，優選900℃～1350℃；煙氣停留時間為0.5s～6s，優選1.5s～4s；空氣過剩系數為1.05～1.7，優選1.15～1.5。焚燒系統確保酸性尾氣中的低價硫全部轉化為二氧化硫，并避免氮氧化物的大量生成，本發明焚燒煙氣中的硫化氫、COS、CS2含量之和在10ppm以下。不影響氨法脫硫系統的正常運行。
