[發明專利]一種低碳和超低硫排放的酸性氣硫磺回收工藝

在審

• 申請號: 202111194682.0
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113800478A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 胡文賓;崔國棟;楊金帥;崔旭浩;邢西猛
• 申請（專利權）人: 山東迅達催化劑有限公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04;C01B17/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種低碳和超低硫排放的酸性氣硫磺回收工藝，用于處理含H₂S20v%以上的酸性氣，主要設備沿酸性氣流向包括依次串接的燃燒爐、一級克勞斯反應器、二級克勞斯反應器、選擇性加氫還原反應器、選擇性氧化反應器、兩臺以上可串并聯的吸附脫硫塔和排空煙囪；吸附脫硫塔裝填的催化氧化吸附脫硫劑具有COS水解活性且可熱再生；本發明工藝對燃燒爐出口過程氣中H₂含量、一級克勞斯反應器下部催化劑床層出口段溫度的要求顯著降低、放寬，并延長一級克勞斯反應器催化劑的使用壽命和長期維持本工藝的脫硫效果。吸附脫硫塔出口和排空煙囪之間可選地設置引出管將含二氧化碳氣流引出進一步應用。

技術領域

本發明屬酸性氣硫磺回收工藝技術領域，具體涉及一種低碳和超低硫排放的酸性氣硫磺回收工藝。

背景技術

酸性氣硫磺回收裝置的煙囪排空尾氣，其SO₂濃度為連續監測項目，《石油煉制工業污染物排放標準》(GB31570-2015)規定酸性氣回收裝置的SO₂排放濃度限值為400mg/m³，重點地區的SO₂排放濃度限值為100mg/m³；部分省市執行更高的排放標準，如《山東省區域性大氣污染物綜合排放標準》重點控制區SO₂排放50mg/m³，核心控制區35mg/m³。所述SO₂濃度是包含了H₂S、COS、CS₂等硫化物的濃度折算總值，其中H₂S、COS、CS₂是惡臭污染物質，排放濃度應盡量降低。

現有技術的一種酸性氣硫磺回收工藝，其主要設備沿酸性氣流向包括燃燒爐、兩級克勞斯反應器、選擇性加氫還原反應器、選擇性氧化反應器、吸附脫硫塔，將酸性氣所含硫化氫基本轉化為硫磺而回收，之后過程氣達到排放標準經煙囪排空。其中選擇性加氫還原反應器利用燃燒爐中生成的H₂，將過程氣所含SO₂基本還原，生成單質硫和少量可在后序反應中處理的H₂S，將所含有機硫基本轉化為單質硫或H₂S。選擇性氧化反應器通過引入空氣補加的O₂將H₂S基本轉化為單質硫，即選擇性氧化為單質硫，副產物為少量SO₂，該反應器在保證單質硫收率的前提下，以少產SO₂為主要目標，以H₂S轉化率即獲得適當低的出口過程氣H₂S含量為次要目標，選擇性氧化反應器出口過程氣中H₂S含量通常控制為SO₂含量的幾倍以上，以便在吸附脫硫塔中進行將H₂S氧化為單質硫回收，同時將過部分SO₂處理掉。吸附脫硫塔可采用如負載碳酸鈉或氧化鐵的活性炭脫硫劑進行H₂S的吸附、氧化生成單質硫沉積在活性炭顆粒的內孔或表面，SO₂也基本與H₂S反應生成單質硫沉積，還具有一定的有機硫吸附能力；可將過程氣所含如3000mg/m³的H₂S處理到如1.0 mg/m³以下，乃至0.5 mg/m³以下，SO₂含量也可達到極低水平。吸附脫硫塔采用的脫硫劑，可以是飽和或穿透后即更換的一次性脫硫劑，也可以是飽和或穿透后可經如250-300℃惰性氣吹走單質硫、有機硫等沉積吸附物而基本恢復性能的可熱再生脫硫劑。

所述現有技術的酸性氣硫磺回收工藝中，選擇性加氫還原反應器、選擇性氧化反應器的溫度條件分別為200-250℃和200-230℃，過程氣中的蒸汽含量15-30v%。所述工藝在工業運行過程中，由于酸性氣流量、組成、工藝控制水平等不可避免的波動及各催化劑性能的緩慢變化，尤其是運行二三年后，發現選擇性加氫還原反應器、選擇性氧化反應器出口過程氣中的COS有時較難控制到如5mg/m³以下的水平，發現主要是發生在選擇性加氫還原反應器出口過程氣中的H₂含量低于1.0v%時。