[發(fā)明專利]一種克勞斯尾氣處理系統(tǒng)及處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011580960.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN114684794A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王昱飛
• 申請（專利權(quán)）人: 王昱飛
• 主分類號: C01B17/52
• 分類號: C01B17/52;C01B17/56;C25B1/22;C25B9/19
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

本發(fā)明公開了一種克勞斯尾氣處理系統(tǒng)及處理方法，包括依次連接的焚燒爐、急冷單元和脫硫單元，焚燒爐輸入端通入克勞斯尾氣，焚燒爐輸出端與急冷單元輸入端連接，急冷單元用于將來自焚燒爐的焚燒煙氣進(jìn)行冷卻降溫，其輸出端與脫硫單元連接；脫硫單元包括電解池、吸收塔和解吸塔，所述電解池用于吸收低濃度SO₂且反應(yīng)生成H₂SO₃，所述吸收塔下端與急冷單元輸出端連通，上端設(shè)有脫硫煙氣排出口，上部進(jìn)液口與陰極區(qū)鹽溶液輸出端連通，下部出液口與陰極區(qū)鹽溶液輸入端連通；解吸塔上部設(shè)有高濃度SO₂排出口，下部進(jìn)液口與陽極區(qū)鹽溶液輸出端連通，上部出液口與陽極區(qū)鹽溶液輸入端連通。其在保證硫回收率的同時(shí)，能夠降低能耗和成本，適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含硫尾氣處理，具體涉及克勞斯尾氣處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)

在石油化工、煤化工等生產(chǎn)過程中，原料中的硫最終在加工過程中轉(zhuǎn)化成含硫化氫的酸性氣，必須進(jìn)行處理或回收。目前通常采用克勞斯硫磺回收工藝將硫化氫轉(zhuǎn)化成硫磺。

克勞斯硫磺回收工藝由一個(gè)熱反應(yīng)段和若干個(gè)催化反應(yīng)段組成，即含H₂S的酸性氣在燃燒爐內(nèi)用空氣進(jìn)行不完全燃燒，使部分H₂S燃燒生成的SO₂，且有部分H₂S和SO₂在高溫下反應(yīng)生成元素硫，受熱力學(xué)條件的限制，剩余的H₂S和SO₂進(jìn)入催化反應(yīng)段在催化劑的作用下，繼續(xù)進(jìn)行生成元素硫的反應(yīng)。在熱反應(yīng)段和每個(gè)催化反應(yīng)段下游均設(shè)置硫冷凝器，將反應(yīng)生成的元素硫冷凝分離，冷凝后的液態(tài)硫磺進(jìn)入液流儲(chǔ)槽等待以液硫直接外運(yùn)或成型成固體硫磺外運(yùn)。

在克勞斯硫磺回收工藝中，由于受反應(yīng)溫度下化學(xué)平衡及可逆反應(yīng)的限制，即使在設(shè)備和操作條件良好的情況下，使用活性好的催化劑和三級克勞斯工藝，硫磺回收率最高也只能達(dá)到95％～97％，需要采用硫磺回收尾氣處理工藝來進(jìn)一步減少排放。目前，能夠滿足《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中要求的硫磺回收裝置煙氣SO₂特別排放限制(100mg/m³)的技術(shù)有：①中國石化自主研發(fā)的降低煙氣SO₂排放濃度技術(shù)LS-DeGAS；②煙氣堿洗技術(shù)；③氨法尾氣脫硫技術(shù)；④有機(jī)胺脫SO₂尾氣處理技術(shù)；⑤超優(yōu)克勞斯+煙氣堿洗技術(shù)等。

LS-DeGAS是中國石化齊魯分公司研究院開發(fā)的降低硫磺尾氣SO₂排放濃度的技術(shù)，其核心是：高效有機(jī)硫水解催化劑、配套高效脫硫劑、獨(dú)立再生系統(tǒng)、吸收塔溫度控制、液硫脫氣廢氣處理技術(shù)等。該技術(shù)具有源頭控制、資源化回收等特點(diǎn)，不產(chǎn)生二次污染，硫回收率較高，但是抗波動(dòng)能力一般，需要高效有機(jī)硫水解催化劑，開停工時(shí)精細(xì)化操作要求高。

煙氣堿洗技術(shù)為兩級Claus+SCOT+尾氣焚燒+鈉法煙氣脫硫，其運(yùn)行適應(yīng)性強(qiáng)、可靠度高、抗波動(dòng)能力強(qiáng)，開停工時(shí)也可通過工藝調(diào)整將SO₂排放質(zhì)量濃度控制在50mg/m³以下。但是投資和運(yùn)行費(fèi)用相對較高，產(chǎn)生的含鹽廢水需要處理后達(dá)標(biāo)排放，增加了處理成本。

氨法尾氣脫硫?yàn)閮杉塁laus+尾氣焚燒+氨法煙氣脫硫，酸性氣經(jīng)過兩級Claus產(chǎn)生克勞斯尾氣，克勞斯尾氣經(jīng)焚燒后進(jìn)入脫硫塔與循環(huán)漿液逆流接觸進(jìn)行洗滌、降溫和吸收，在此過程中含氨吸收劑的循環(huán)液吸收煙氣中的SO₂，反應(yīng)生成亞硫酸銨，含亞硫酸銨的液體再與脫硫塔底部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，將亞硫酸銨氧化成硫酸銨，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、干燥后，得到硫酸銨。處理過程無廢液和廢渣排放，新建裝置可以省去SCOT單元，投資和運(yùn)行成本相對較低。但是存在氨逃逸和形成氣溶膠的可能、硫酸銨結(jié)晶現(xiàn)場環(huán)境較差、煙氣中顆粒排放量較高等問題。