硫磺回收及尾氣處理工藝綜述

張恒拓

山東三維石化工程股份有限公司 山東淄博 255434

1 硫磺回收裝置中主要設(shè)備明細(xì)（見表1）

表1 硫磺回收裝置主要設(shè)備

2 尾氣影響分析

2.1 吸收塔尾氣

硫磺回收過程中產(chǎn)生尾氣與氫分子反應(yīng)，內(nèi)部的SO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2S，當(dāng)尾氣冷卻后，經(jīng)過塔中甲基二乙醇胺的吸收，后被安排進焚燒爐燃燒。一般來說，吸收塔中含有的尾氣在20-100PPm的H2S，待其焚燒后，會在煙氣中產(chǎn)生將近3倍濃度的SO2。

2.2 液硫池廢氣

一般情況下，液硫池會采用鼓泡脫氣法來對廢氣進行脫除，后將廢氣送至焚燒爐進行焚燒[1]。

2.3 克勞斯跨線或吸收塔上游設(shè)備跨線泄漏

早期設(shè)計中，跨線采用單閥或者切斷閥來進行控制。但是切斷閥會存在操作不靈敏的狀況，這會促使少量高濃度煙氣泄露進入焚燒爐，是一種較為有利的“事故”，有效降低尾氣中的SO2。

2.4 其他影響因素

焚燒爐內(nèi)，如果引用含有硫的干氣時，會相應(yīng)增加煙氣中的SO2濃度，此種現(xiàn)象主要依靠脫硫燃料氣以及天然氣形式來進行處理。

2.5 開停工影響

硫磺裝置每次經(jīng)歷多種原因?qū)е麻_停工時，都會導(dǎo)致裝置尾氣中的含量嚴(yán)重超標(biāo)。SO2濃度會持續(xù)上升。并且需要開工穩(wěn)定后8小時來進行改善，對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅。

針對硫磺裝置尾氣超標(biāo)的處理工藝主要有“前堿洗”以及“后堿洗”兩種狀態(tài)。是建立在常規(guī)的加氫工藝上進行吸收還原的一種改進新型工藝。

3 焚燒爐前/后堿洗脫硫工藝

文中采用某化工廠的5萬t/a硫磺裝置為參考實例。

3.1 前堿洗

（1）液硫脫氣改造：為了消除液體硫磺儲罐廢氣對終點SO2排放的影響，采用耐高氧低溫加氫催化劑處理硫磺池鼓泡介質(zhì)尾氣。

（2）配套高耐氧低溫加氫催化劑，為了消除液體硫磺罐廢氣對終點SO2排放的影響，采用凈化后的尾氣作為硫磺坑的鼓泡介質(zhì)，將廢氣送入加氫反應(yīng)器。

在進行煙氣焚燒之前進行堿洗塔增設(shè)，可以有效降低為其中的SO2排放。當(dāng)吸收后的尾氣經(jīng)過水洗塔水洗后在進行焚燒。后期的堿洗過程中的堿液配置情況主要決定于尾氣中的PH值大[2]。（詳情見表2）

表2 5萬t/a硫磺裝置前堿洗標(biāo)定結(jié)果

結(jié)果顯示：裝置最大負(fù)荷運行時，可以承載相關(guān)設(shè)計要求，能夠達到尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。在堿洗過程中產(chǎn)生的廢水需要進一步進行處理，因吸收H2S后的廢水產(chǎn)生物不穩(wěn)定，存在解吸釋放H2S的風(fēng)險，給操作和運行帶來一定的隱患。

3.2 后堿洗

（1）液硫脫氣改造：為消除廢氣脫氣對SO2排放的影響，采用空氣鼓泡法將廢氣引入熱反應(yīng)器進行硫回收。

（2）在焚燒爐后增設(shè)堿洗塔，隨之還要增設(shè)廢水處理裝置。一般來說，堿洗塔使用的是二級脫硫工藝。其主要由新型模組、廚業(yè)漏斗以及上下噴淋裝備組成，可以對SO2的吸收與凈化。項目進行后，產(chǎn)生的效果見表3。

表3 某公司10萬t/a硫磺回收裝置后堿洗脫硫部分標(biāo)定結(jié)果

結(jié)果顯示：經(jīng)過凈化后，煙氣均為合格狀態(tài)，將高鹽水進行外排時，COD比指相對較高，造成此種原因的是裝置運行過程中，管道設(shè)備中存在的酸性氣體符合過大，導(dǎo)致生產(chǎn)符合超過設(shè)計值得130%，后期的焚燒爐在工作中產(chǎn)生的SO2濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原有的設(shè)定值，并且氧化系統(tǒng)作用跟不上時，就會使高鹽水漿液中的COD持續(xù)上升，所以呈現(xiàn)的狀況就是系統(tǒng)中檢測出高鹽水COD值較高[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，文章著重對某裝置的5萬t/a硫磺裝置中的尾氣處理過程中的“前堿洗”與“后堿洗”裝置進行尾氣處理分析，分析了兩種工藝路線中的特點。在日常工藝使用中，對兩種工藝的應(yīng)用完全可以滿足現(xiàn)有工業(yè)中環(huán)保的發(fā)展要求，只是存在于開停工狀態(tài)時不可控因素的影響無法滿足硫磺裝置出現(xiàn)了排放異常。針對此，“前堿洗”裝置需要更進一步尋求發(fā)展，比如在面臨開停工影響時可以引進熱氮工藝加以處理。