[發明專利]降低硫磺裝置煙氣SO2排放濃度的方法

有效

• 申請號: 201410248132.6
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN105293443B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 劉愛華;劉劍利;陶衛東;劉增讓;徐翠翠;張艷松;張玉紅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明屬于硫磺回收技術領域，具體涉及一種降低硫磺裝置煙氣SO₂排放濃度的方法。

背景技術

SO₂是最主要的環境污染物之一，是形成酸雨的最主要原因。SO₂可破壞植物的生理機能，減緩農作物及森林生長，人體吸入較高濃度SO₂氣體，會對呼吸道產生強烈的刺激作用，因此SO₂作為主要的大氣污染物的排放治理技術受到廣泛重視。近年來，SO₂排放造成了我國40％的國土面積受到酸雨危害，每年因此造成的損失高達1100億元。按照目前的排放控制水平，到2020年石油煉制工業排放的SO₂將達126993t/a。因此，控制污染、減少SO₂排放，是我國經濟社會可持續發展的重要任務。

工業發達國家對硫排放要求非常嚴格，美國聯邦政府環境保護局法規規定石油煉制工業加熱爐煙氣、硫磺尾氣和催化裂化再生煙氣SO₂排放濃度限值為50ppm(v)，約折合143mg/m³。

國外已經在研究Claus法硫磺回收尾氣處理新技術。美國2007年發表了用吸附法從Claus 尾氣中回收硫的工藝專利(US7311891B2)，將含有SO₂的尾氣通過吸附床，SO₂被吸附劑吸附，然后用惰性氣體吹掃脫附SO₂，含SO₂的脫附氣再循環至Claus裝置進一步轉化。

目前中國硫磺回收裝置煙氣SO₂排放濃度執行GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》，標準規定SO₂排放濃度小于960mg/m³。2014年即將執行的新的環保標準，規定硫磺回收裝置煙氣SO₂排放濃度小于400mg/m³，特別地區排放小于200mg/m³。目前中國大多數硫磺回收裝置煙氣中SO₂含量雖在960mg/m³以下，但難以達到200mg/m³標準要求。影響硫磺裝置煙氣SO₂排放濃度的因素主要為Claus凈化尾氣和液硫脫氣的廢氣中未處理完的含硫化合物。

凈化尾氣的總硫含量與脫硫劑的凈化度和催化劑的轉化率(特別是有機硫含量)密切相關，凈化尾氣主要含有未被吸收的H₂S和有機硫，經焚燒爐焚燒后轉化為SO₂，增加煙氣SO₂排放濃度150-500mg/m³。使用高效脫硫劑將會顯著降低凈化尾氣的總硫含量，如美國亨斯邁公司開發的MS-300復配型高效脫硫劑，可使凈化尾氣的H₂S含量降至10ppm以下，對煙氣 SO₂排放濃度貢獻值為10-30mg/m³。

液硫脫氣是硫回收裝置安全生產環節中一個十分重要的保障措施。克勞斯法生產的硫磺 H₂S含量通常在300-500ppm，液硫中H₂S若不能有效地脫除，在液硫裝車現場及固體硫磺成型生產單元化工異味較大，液硫在運輸過程中也存在安全隱患，H₂S易引起聚集，發生爆炸危險。而且未脫氣硫磺成型的固體硫磺易碎性高，在裝卸和運輸過程中會產生更多的硫磺細粒和粉塵。因此，液硫必須經過脫氣處理。

液硫脫氣的基本原理是釋放溶解的H₂S氣體，并讓多硫化物按H₂SX/H₂S+S_X快速分解，最后從液硫中脫除殘余的H₂S，脫氣后液硫中的總H₂S含量達到0.001wt％。液硫脫氣的氣提氣通常為空氣、蒸汽、Claus尾氣和氮氣，蒸汽容易導致管線和設備腐蝕；Claus尾氣所含H₂S 會使液硫游離H₂S趨近平衡，液硫無法滿足H₂S小于10ppm的指標要求；氮氣通常含氧量較低，不利于含硫化合物的氧化。因此，通常使用空氣作為液硫脫氣的吹掃氣。