硫磺回收裝置尾氣提標改造技術研究

紀銘遠

摘 要：本文針對硫磺回收裝置尾氣提標改造工作進行了分析和探索，有效提出了前堿洗和后堿洗兩種改造工藝路線，有效結合了具體的工程案例，對兩種不同的改造技術進行了對比和分析，總結出了兩種改造工藝的優缺點，對提高硫磺回收裝置的工作質量和效率有著重要的意義。

關鍵詞：硫磺回收裝置;尾氣處理;改造技術

現階段，我國各行各業都在倡導綠色節能減排的工作理念，在具體的生產工作過程中需要有效控制大氣當中二氧化硫的排放量，尤其對于硫磺回收裝置的工作來講，在具體的工作過程中，對二氧化硫的排放問題受到了相關工作人員的高度關注。

硫磺回收裝置是煉油廠內部常見的環保設施，回收裝置的設計工作中要求二氧化硫氣體的排放量不能超過960mg/m3，但是隨著我國環保工作標準的不斷革新和升級，相關工作單位制定出了工業煉油污染物排放的全新標準，并且已經正式開始實施。在廢氣排放新標準當中，對于酸性氣體的回收裝置，實際的二氧化硫排放最高值為400mg/m3，在某些特殊區域排放的最大值限定為100mg/m3，該項規定從2015年7月1日開始正式實施。在我國一些工作年限較長的煉油廠單位內部，由于硫磺回收裝置的設計方式相對比較落后，在二氧化硫的排放量上無法滿足全新的排放工作標準，因此必須要對硫磺回收裝置進行有效的改造處理，充分保證二氧化硫氣體的排放符合新型的環保工作要求。

1 硫磺回收裝置吸收二氧化硫效率的主要影響因素

硫磺回收裝置是煉油廠日常生產工作過程中，非常重要的氣體回收裝置，內部采用的是CLAUS滯留加尾氣處理工作模式，其中尾氣處理工作方式通常情況下，運用的是加氫還原氣體回收技術，將CLAUS尾氣進行一系列加氫還原處理，然后通過冷卻系統的冷卻處理之后，將內部的二氧化硫氣體進行有效吸收，最終保證尾氣的排放符合環境保護工作的要求[1]。正常情況下，通過硫磺回收裝置處理之后的氣體，在二氧化硫的排放總量范圍在400～600mg之間，影響硫磺回收裝置對二氧化硫吸收效果的主要影響因素分為以下幾個方面：

第一，在CLAUS尾氣處理過程中，通過加氫處理之后可以將二氧化硫氣體轉化成硫化氫，通過冷卻處理之后，

經過MDEA溶液進行反應和吸收，最后會輸送到焚燒爐當中進行焚燒處理。吸收塔系統內部的尾氣會還有50～ 100ppm的硫化氫氣體，通過焚燒處理之后煙氣當中會形成100～300mg的二氧化硫濃度，因此吸收塔尾氣的處理工作效果，直接關系到了硫磺回收裝置對二氧化硫的處理效果。

第二，液硫時在工作過程中選用的是鼓泡脫氣的工作方法，在廢氣的處理過程中，經過蒸汽抽空器處理完成之后，直接輸送到焚燒爐內部或制硫燃燒爐來進行燃燒處理。液硫池的尾氣當中主要的構成成分包含了空氣硫蒸汽、硫化氫以及大量水蒸氣等，經過焚燒爐或制硫燃燒爐的燃燒處理之后，會提高煙氣當中二氧化硫的含量，進而會直接影響到硫磺回收裝置的處理工作效果[2]。

第三，開停工影響。硫磺回收裝置在開工和停工過程中，裝置到尾氣有害物質的含量會出現明顯超標的現象，二氧化硫含量超過了CEMS表的最大量程。在開工過程中有害物質超標問題所產生的影響非常明顯，停工期間超標時間達到2～3天以上，會直接影響到大氣環境的質量。在開展硫磺尾氣提標改造工作過程中，比較常用的處理工藝包含了焚燒爐前堿洗脫硫工藝和焚燒爐后堿洗脫硫處理工藝，這兩種方式在使用過程中效果有著明顯的差異。

2 焚燒爐前堿洗脫硫工藝分析和改造

2.1 工作流程和缺陷問題分析

在焚燒爐之前設置堿洗脫硫工作環節，在具體的工作過程中工作流程分為吸收塔尾氣或者在開工停工狀態下CLAUS尾氣會被直接輸送到堿液吸收塔系統內部。吸收塔當中設有堿液循環洗滌系統，可以對系統當中存在的硫化氫和二氧化硫等有害氣體進行吸收和處理。尾氣塔的上半部分結構設置出水洗滌環節，可以有效去除多余的堿液，處理完成之后直接進行燃燒排放到外部環境[3]。

該脫硫處理工作方式，前期的資金投入量相對較低，可以將進入到焚燒爐內部，氣體的硫化氫和二氧化硫物質進行有效吸收，可以保證有害氣體的含量降到較低的水平。但是，在具體的處理工作過程中，由于受到催化劑因素的影響，從尾氣吸收塔排放出來的氣體內部會含有一定量的有機硫，堿液對其無法進行充分的吸收，會隨著氣體直接進入到焚燒爐內部，進而會影響到氣體的排放質量，需要針對這一問題進行進一步處理。

2.2 問題改造處理方法

針對前堿洗脫硫工藝進行了有效的改造處理，相關工作人員通過使用配套內高溫和低溫的加氫催化劑，以凈化處理之后的尾氣作為留物質處理的介質，將產生的廢氣直接輸送到加氫反應器當中，以此來有效消除堿液池當中產生的多余二氧化硫。在焚燒爐系統之前增加尾氣堿洗塔設備，保證凈化處理完成之后的尾氣內部硫化氫總含量控制在20ppm以下，吸收完成之后的尾氣通過水洗系統處理之后，直接輸送到焚燒爐內部來進行處理。廢氣吸收工作過程中需要對液體的pH值來進行準確的測量，然后依照pH值的高低不同，向其中注入一定量的堿性溶液。在該改造項目正式實施之后，裝置處于100%的負荷條件下，工作和運行可以充分滿足氣體回收的設計工作要求，保證尾氣的排放符合氣體新型排放工作標準，整體的改造工作效果相對比較明顯[4]。

3 焚燒爐后堿洗脫硫工藝

焚燒爐之后增加堿洗脫硫系統，主要是將堿洗吸收塔設置在焚燒爐之后，也稱之為后堿性。通過堿洗液的酸堿綜合反應，將煙氣當中所含有的有毒二氧化硫氣體進行洗滌和脫除，這種處理工地具有多種不同的處理技術，比如煙氣洗滌技術，空塔噴淋堿洗技術等，在煙氣的凈化處理效果上基本保持相同。

針對后堿洗系統進行液硫脫氣改造工作，使用空氣鼓泡技術，鼓泡完成之后將廢氣直接輸送到加氫反應器當中來回收多余的硫化物質，有效控制二氧化硫氣體的排放影響。通過增加焚燒爐之后的堿液洗滌，配套設置了廢水處理系統，通過二級系統的疊加處理，使得循環脫硫工藝更加的完善。二級循環使用的是專利脫硫技術，對二氧化硫的吸收和凈化處理效果更強，通過使用配套廢水處理系統經過氧化處理之后，可以達到煙氣直接排放的處理效果[4]。在改造工作完成之后，相關檢測工作人員對凈化完成之后的煙氣二氧化硫含量進行了檢測，通過檢測之后的煙氣全部符合排放標準，外部排放鹽水COD值相對較高，因為裝置內部的酸性氣體整體的處理負荷量較大，生產總負荷量超過了130%以上，造成了焚燒爐后部煙氣當中的二氧化硫氣體含量，超過了后堿洗單元的標準設計值，同時由于氧化系統的工作能力相對較低，影響到了循環漿液的COD值，因此在外排高鹽水的CPD值上相對較大。因此，該項堿洗技術在后續的使用過程中，需要針對這一問題進行進一步的完善和優化，提高有毒氣體的整體處理工作效率[5]。

4 結束語

通過上述分析可以看出，在硫磺回收裝置的尾氣提標改造工作過程中，通過前堿洗和后堿洗兩種工藝路線的處理，基本都可以滿足煙氣處理的工作標準，相對來講后堿洗的處理工作效果更加明顯，對煙氣二氧化硫的突出效果更加。

參考文獻：

[1]吳孟兵，石延華.兩種硫磺回收裝置尾氣提標改造技術的比較與分析[J].山東化工，2019，48（23）：245-247.

[2]王會強，朱連盷，繆竹平，王瑞.大型硫磺回收裝置尾氣提標單元問題分析及對策[J].石油與天然氣化工，2019， 48（05）：24-29.

[3]王會強.硫磺回收裝置停工過程中尾氣達標排放方案優化[J].石油化工安全環保技術，2019，35（04）：60-63.

[4]劉建龍，魯剛，徐凱勃，康寧，張無忠.絡合鐵脫硫技術在硫磺回收尾氣處理中的應用[J].石油煉制與化工，2018， 49（07）：81-84.

[5]王岑.20kt/a硫磺回收裝置達標排放措施及優化運行[J].齊魯石油化工，2016，44（03）：196-202.