[發明專利]一種硫磺回收加氫催化劑無排放預硫化工藝及裝置

有效

• 申請號: 201610114513.4
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105665035B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 李鐵軍;高炬;范志剛
• 申請（專利權）人: 山東三維石化工程股份有限公司
• 主分類號: B01J37/20
• 分類號: B01J37/20
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

本發明屬于硫磺回收及尾氣處理技術領域，具體涉及一種硫磺回收加氫催化劑無排放預硫化工藝及裝置。所述工藝包括：建立預硫化流程并充入循環氣，待升至所需系統壓力時啟動循環風機；啟用尾氣加熱器加熱循環氣逐步將加氫催化劑預熱，預硫化循環氣自循環風機壓縮后混入硫化氫和氫氣，進入尾氣加熱器；升溫后進入加氫反應器對催化劑進行預硫化，預硫化殘余氣回收熱量后進入急冷塔冷卻；冷后預硫化殘余氣經循環罐分液后進入循環風機升壓，根據硫化氫與氫氣的濃度情況重新補充后再次循環使用；部分冷后預硫化殘余氣泄放至吸收塔，胺液吸收后經焚燒爐排放。所述工藝過程安全可靠，排放氣中SO₂的含量可降低到50mg/Nm³以下，滿足國家規范的要求。

技術領域

本發明屬于硫磺回收及尾氣處理技術領域，具體涉及一種硫磺回收加氫催化劑無排放預硫化工藝及裝置。

背景技術

2016年國家對二氧化硫排放要求進一步嚴格，對于環境敏感地區的二氧化硫排放指標進一步控制于100mg/Nm³以下，同時要求全時段達標排放，這就意味著硫磺回收裝置在開工、停工階段也必須達到排放要求，這將對全國石油、化工以及煤化工行業產生巨大的影響。

能源行業都會產生含有氮、硫的廢氣，其中氮元素主要以氨的形式存在，而硫元素以硫化氫的形式存在。國內硫磺回收工藝的主流是克勞斯+斯科特工藝，該工藝簡要介紹如下：

上游裝置來含硫化氫氣體與空氣混合后進入制硫燃燒爐火嘴燃燒，經余熱鍋爐發生中壓飽和蒸汽回收余熱后進入一級冷凝冷卻器，使反應生成的元素硫凝為液態，液硫被捕集分離進入液硫產品池；根據反應溫度要求，一級冷凝冷卻器出來的過程氣經一級高溫摻合閥與制硫燃燒爐中的一部分高溫氣流混合升溫，進入一級轉化器，在催化劑的作用下，過程氣中的H₂S和SO₂進行Claus反應，轉化為元素硫，自一級轉化器出來的高溫過程氣進入過程氣換熱器管程，再進入二級冷凝冷卻器，過程氣經二級冷凝冷卻器發生低壓飽和蒸汽并使元素硫凝為液態，液硫捕集分離后進入硫封罐；由二級冷凝冷卻器出來的過程氣再經過過程氣換熱器殼程升溫后進入二級轉化器，使過程氣中剩余的H₂S和SO₂進一步發生催化轉化，二級轉化器出口過程氣經三級冷凝冷卻器發生低壓飽和蒸汽并使元素硫凝為液態，液硫被捕集分離進入液硫產品池；三級冷凝冷卻器出來的制硫尾氣進入尾氣分液罐進一步捕集液硫后進入尾氣處理部分。

從硫磺回收部分排出的制硫尾氣中，仍含有少量的H₂S、SO₂、COS、S_x等物質，經換熱、混氫后進入加氫反應器，在低溫加氫催化劑的作用下SO₂及COS等被加氫水解，還原為H₂S。從加氫反應器出來的氣流進入蒸汽發生器回收余熱，發生低壓蒸汽之后進入急冷塔與急冷水直接接觸降溫冷卻至常溫。急冷降溫后的尾氣自塔頂出來進入尾氣吸收塔，用再生部分送來的胺液(～25％的MDEA胺液)吸收其中的H₂S，尾氣吸收塔頂出來的凈化氣可以滿足總硫400mg/Nm³的排放要求。

進入尾氣焚燒爐焚燒，在尾氣焚燒爐570～600℃爐膛溫度下，凈化氣中殘余的H₂S被燃燒為SO₂，剩余H₂和烴類燃燒成CO₂和H₂O，自尾氣焚燒爐出來的高溫煙氣經尾氣廢熱鍋爐回收余熱后由煙囪排放。尾氣吸收塔使用后的富液用富液泵送至胺液再生部分進行溶劑再生。

加氫反應器中的加氫催化劑以氧化態裝填，激發加氫催化劑的活性必須經過預硫化，使加氫催化劑從氧化態轉化為要求的硫化態。以往的硫化過程是采用含有1mol％的制硫部分過程氣對加氫反應器進行預硫化，預硫化殘余氣體量太大因而無法得到有效的處理，引發裝置超標排放。

發明內容