[發明專利]一種克勞斯加HOV尾氣處理的硫磺回收工藝

有效

• 申請號: 201410186024.0
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN103950900A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 田曉良
• 申請（專利權）人: 田曉良
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04;B01D53/75
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

技術領域

本發明涉及一種兩級克勞斯加HOV尾氣處理的硫磺回收工藝，用于硫磺回收裝置設計，屬于硫磺回收及廢氣凈化領域。

背景技術

傳統的克勞斯工藝主要包括制硫反應爐、廢熱鍋爐、兩級克勞斯反應器及冷凝冷卻器、捕集器等設備組成，一般兩級克勞斯反應總硫轉化率可以達到94～96％。為達到環保標準，必須對克勞斯尾氣進行進一步的凈化處理。目前采用的主流工藝為尾氣加氫還原工藝，總硫回收率可以達到99.5％～99.8％。該工藝是采用氫氣將克勞斯尾氣中的非H₂S的含硫化合物如SO₂/COS/S等全部加氫為H₂S，然后通過甲基二乙醇胺(MDEA)將H₂S吸收并通過加熱解吸后循環回到硫磺回收裝置。從吸收塔頂部排出的尾氣僅含有少量的硫化物，通過焚燒爐高溫焚燒后排入大氣。

按照現行的《大氣污染物綜合排放標準》，硫磺回收裝置尾氣中SO₂的排放濃度小于960mg/m³，而即將實施的《石油煉制工業污染物排放標準》(征求意見稿)規定：硫磺回收裝置尾氣中SO₂的排放濃度小于400mg/m³，特別限制區尾氣排放濃度小于300mg/m³，這是尾氣加氫還原工藝難以達到的，另外該工藝需要加氫、胺吸收、富胺液解吸、尾氣焚燒等操作過程，消耗H₂、MDEA胺液、蒸汽以及燃料氣，操作費用高，能耗高。

發明內容

本發明的目的是提供一種低能耗，高尾氣凈化率，能夠長周期穩定操作運行的硫磺回收工藝。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種克勞斯加HOV尾氣處理的硫磺回收工藝，步驟為：

第一步、按照常規克勞斯工藝流程對原料酸性廢氣進行處理，反應生成的尾氣進入第二步的加氫-直接氧化部分處理，其特征在于：

第二步、加氫-直接氧化部分：經過克勞斯工藝流程生成的尾氣被加熱后送至加氫反應器，在加氫反應器內送入氫氣，根據SO₂+3H₂＝H₂S+2H₂O，尾氣中的SO₂被還原為H₂S，從加氫反應器出來的過程氣經冷卻后進入直接氧化反應器，在直接氧化反應器內同步通入空氣，通過H2S+1/2O₂＝S+H₂O反應，95％以上H₂S生成單質硫，其余H₂S通過H₂S+3/2O₂＝SO₂+H₂O反應生成SO₂，從直接氧化反應器出來的含有微量H₂S和SO₂的過程氣經過冷卻后進入第三步的濕法洗滌部分；

第三步、濕法洗滌部分：含有微量H₂S和SO₂的過程氣進入文丘里混合器后與同步通入的自洗滌塔泵出的循環堿液充分混合，將過程氣中的H₂S和SO₂吸收到液相中，過程氣出文丘里混合器后進入洗滌塔，經洗滌塔內填料分液凈化后，生成的凈化尾氣直排大氣，洗滌塔同時收集吸收了H₂S和SO₂的堿液作為循環堿液，大部分循環堿液泵回文丘里混合器，剩余部分循環回位于洗滌塔底部的噴射曝氣器，與風機來的空氣混合，以降低循環堿液的COD。

優選地，在所述第一步的克勞斯工藝流程中采用中溫摻合工藝，具體為：

原料酸性廢氣經過制硫燃燒爐及廢熱鍋爐后，由廢熱鍋爐出口約800℃的過程氣中的大部分進入一級冷凝冷卻器被冷卻到160℃，在制硫燃燒爐中生成的單質硫被冷凝冷卻后與過程氣分離，分離單質硫后的過程氣送入兩級克勞斯反應器，同時，廢熱鍋爐出口產生的約800℃過程氣中的剩余部分從廢熱鍋爐的出口分為兩股，經摻合閥加熱兩級克勞斯反應器入口的氣體，達到兩級克勞斯反應器要求的入口溫度，過程氣通過兩級克勞斯反應、三級冷凝冷卻器后分離出單質硫。

優選地，在所述第二步中，經過克勞斯工藝流程生成的尾氣被加熱至200℃～240℃后送至加氫反應器。

優選地，在所述第二步中，從加氫反應器出來的過程氣經冷卻至150℃～180℃后進入直接氧化反應器。