[發明專利]一種克勞斯尾氣處理工藝

有效

• 申請號: 201410183016.0
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103964400A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 楊曉倩
• 申請（專利權）人: 上海倍能化工技術有限公司;楊曉倩
• 主分類號: C01B17/74
• 分類號: C01B17/74;F23G7/06
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;徐穎

技術領域

本發明涉及一種克勞斯尾氣處理工藝。

背景技術

克勞斯硫回收裝置是一種成熟的處理工業裝置排放的H₂S廢氣同時回收制得硫磺的方法，早在1883年就投入工業化使用。石油化工出版社《克勞斯法硫磺回收技術》一書中對克勞斯工藝做出全面的介紹，克勞斯硫回收工藝一般包括酸氣燃燒，催化反應，液硫冷凝，尾氣焚燒等反應步驟。按照催化反應所使用的級數，分為單級克勞斯，2級和3級克勞斯等，一般工業上以2級或3級克勞斯為主，較少采用3級以上的克勞斯反應裝置，因為級數越高，流程越長，裝置越復雜，投資相應增多，操作也略變復雜。

受克勞斯反應的熱力學和動力學限制，克勞斯技術的轉化率較低，例如采用多達3級的克勞斯工藝，裝置的轉化率僅有97％--98％，尾氣還包括大量的未反應的含硫化合物，經尾氣焚燒后全部轉化為SO₂，至此SO₂濃度也高達1％--3％，不能滿足排放標準，給裝置帶來了達標排放的問題和困擾。

為解決該問題，世界上很多企業和研究機構提出多項尾氣處理的辦法和措施，也誕生了很多的尾氣處理技術，目前工業化使用的尾氣技術包括：尾氣加氫還原胺液吸收法，例如SCOT技術，LS-SCOT技術；直接氧化法，例如EUROCLAUS技術，SUPERCLAUS技術；亞露點吸收法，例如ClinSulf-SDP技術，MCRC技術，CBA技術等。還包括生物處理法SHell-PaqueS技術，絡合鐵氧化還原法Lo-Cat技術等等(參見《克勞斯法硫磺回收技術》)。

目前，克勞斯裝置尾氣處理的方法多種多樣，分別采用不同的技術方式，但所有上述的尾氣處理技術都存在一個問題：所有的尾氣處理工藝都是以生產硫磺為主，這就要求尾氣要加氫處理，將所有硫化物還原轉化為H₂S，再處理為硫磺單質，這就走了回頭路，工藝上不合理，尾氣處理裝置復雜，流程長，額外增加的投資高。

也有公司或企業提出其他的尾氣處理方法，中國專利200810055796中介紹了采用膜分離處理克勞斯尾氣，利用高性能膜的選擇滲透性，分離出尾氣中的硫化物，再返回克勞斯裝置處理，該技術的難點在于操作壓力很高，在1.5MPa--2.0MPa，而克勞斯尾氣的壓力在微正壓，對增壓機的要求很高，且分離用的膜的性能，使用周期還有待考量。中國專利98114460.8中介紹克勞斯尾氣可以全部轉化為SO₃，然后采用堿液吸收而得到處理，顯然這種技術方案是需要消耗大量堿液的(尾氣中含有CO2，消耗大量堿液)，且產物是石膏，只能用于建筑配料，經濟價值很低，所以技術的經濟型很差。中國專利200810106034.3中對克勞斯尾氣采用氨水洗滌，制得硫酸銨，該處理方法是簡單易行的，但產出的硫酸銨需要做脫水，結晶，干燥，成型，硫酸銨的后處理過程比較復雜。專利申請號為200810232602.4一文中介紹了采用低溫甲醇洗裝置聯動處理克勞斯尾氣，即克勞斯尾氣先加氫還原，要求硫化物全部轉化為H₂S，然后送至低溫甲醇洗洗脫，洗出的酸性氣再返回克勞斯處理，該方法對加氫還原率要求很高，因為加氫不完全而殘余的SO₂對低溫甲醇洗裝置易造成發泡問題，且存在腐蝕，同時進入低溫甲醇洗系統的壓力平衡也是個問題，基本上實踐起來會存在較大問題。專利申請號為201210168306.9一文中提出使用MnO2漿料吸收克勞斯尾氣制得硫酸錳，該技術與制得硫酸銨一樣，后處理系統復雜，流程長。

綜上所述，現有克勞斯技術及其配套尾氣處理技術存在流程復雜，能耗不合理的問題，亟待解決。

發明內容

本發明為了解決現有技術中處理克勞斯裝置尾氣的方法流程又復雜又長、能耗不合理、H₂S轉化率不高的問題，提供一種H₂S轉化率高、整體流程簡單，工藝中的設備數量少，簡單高效，且具有較好的節能優勢的一種克勞斯尾氣處理工藝。

本發明提供一種克勞斯尾氣處理工藝，其包括如下步驟：

(1)含H₂S的酸性廢氣在950～1250℃溫度下進行克勞斯燃燒反應、所述的克勞斯燃燒反應后的過程氣中H₂S/SO₂的摩爾濃度比值為1.7-2.3；

(2)將所述的過程氣降溫冷卻至245-280℃，進行克勞斯催化反應，得克勞斯尾氣；其中，所述的克勞斯催化反應為單級或二級克勞斯催化反應；

(3)所述的克勞斯尾氣在溫度600-1050℃下進行焚燒；