CN102211762B - 用亚硫酸氢铵做中间体的制硫及尾气处理方法 - Google Patents

Abstract

一种用亚硫酸氢铵做中间体的制硫及尾气处理方法，属于硫磺回收技术领域，其特征是，包括如下步骤：1)采用现有技术将酸性水汽提装置的NH₃分出，得到气氨或氨水；2)Claus硫磺回收装置的尾气经过焚烧，将尾气中全部非SO₂硫化物氧化为SO₂；3)焚烧后的尾气与酸性水汽提装置分出的NH₃在液相中反应生成NH₄HSO₃和(NH₄)₂SO₃，净化尾气排放；4)NH₄HSO₃和(NH₄)₂SO₃水溶液雾化喷入Claus硫回收装置的反应炉，热分解后NH₃被分解为N₂，SO₂参与Claus反应生成元素硫。与现有技术冗长的工艺过程相比，流程大大缩短，建设投资、运行成本和能耗将减少30％以上。

Description

用亚硫酸氢铵做中间体的制硫及尾气处理方法

技术领域

本发明属于硫磺回收技术领域，具体涉及一种用亚硫酸氢铵做中间体的制硫及尾气处理方法。

背景技术

Claus硫回收装置的原料主要来自醇胺脱硫装置的含有H₂S酸性气和酸性水汽提装置的含有H₂S和NH₃的酸性气。进入Claus硫回收装置回收硫磺，制硫尾气经过加氢还原-吸收-焚烧后排放，该工艺过程可以达到99.8％以上的总硫收率。但该工艺过程流程长、建设投资大、运行费用和能耗高。

发明内容

本发明提供一种新的制硫和尾气处理方法，可以获得比原工艺过程更高的总硫收率，同时简化工艺过程、节省建设投资、减少运行费用和能耗。

本发明具体采用如下技术方案：

一种用亚硫酸氢铵做中间体的制硫及尾气处理方法，其特征是，包括如下步骤：

1)采用现有技术将酸性水汽提装置的NH₃分出，得到气氨或氨水；

2)Claus硫磺回收装置的尾气经过焚烧，将尾气中全部非SO₂硫化物氧化为SO₂；

3)焚烧后的尾气与酸性水汽提装置分出的NH₃在液相中反应生成NH₄HSO₃和(NH₄)₂SO₃，净化尾气排放；

4)NH₄HSO₃和(NH₄)₂SO₃水溶液雾化喷入Claus硫回收装置的反应炉，热分解后NH₃被分解为N₂，SO₂参与Claus反应生成元素硫。

主要反应如下：

H₂S/S_X/COS/CS₂……+O₂→SO₂……………………………………………(1)

SO₂+NH₃+H₂O→NH₄HSO₃……………………………………………………(2)

NH₃+NH₄HSO₃→(NH₄)₂SO₃…………………………………………………(3)

NH₄HSO₃/(NH₄)₂SO₃+O₂→N₂+H₂O+SO₂……………………………………(4)

SO₂+H₂S→S+H₂O……………………………………………………………(5)

本发明的技术关键点：

1)用于反应的气氨或氨水应该尽量少地携带H₂S，避免反应过程中H₂S被置换进入净化气；

2)Claus尾气焚烧时应尽量避免过剩氧，防止反应过程中NH₄HSO₃+(NH₄)₂SO₃被氧化生成(NH₄)₂SO₄。(NH₄)₂SO₄进入Claus反应炉后热分解生成SO₃ ^＝将导致Claus催化剂硫酸盐化；

3)反应过程中应通过控制溶液的pH值，尽可能多地获得NH₄HSO₃，减少NH₃的消耗量；

4)正确地控制反应后的排烟温度，保持系统中H₂O的平衡，防止水分在Claus系统中恶性循环；

5)通过特殊的喷嘴将NH₄HSO₃+(NH₄)₂SO₃溶液喷入Claus反应炉，反应炉炉膛温度应保持在1250℃以上才能保证NH₃完全分解为N₂。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1)不受胺法尾气处理的平衡吸收的限制，可以获得理论上的100％硫收率；

2)石油化工企业中酸性水处理的NH₃原本是作为废物进入Claus反应炉分解，本工艺将其分离利用后再分解，不浪费新资源；

3)与现有技术冗长的工艺过程相比，流程大大缩短，建设投资、运行成本和能耗将减少30％以上。

具体实施方式

一种用亚硫酸氢铵做中间体的制硫及尾气处理方法，其特征是，包括如下步骤：

1)采用现有技术将酸性水汽提装置的NH₃分出，得到气氨或氨水；

2)Claus硫磺回收装置的尾气经过焚烧，将尾气中全部非SO₂硫化物氧化为SO₂；

3)焚烧后的尾气与酸性水汽提装置分出的NH₃在液相中反应生成NH₄HSO₃和(NH₄)₂SO₃，净化尾气排放；

4)NH₄HSO₃和(NH₄)₂SO₃水溶液雾化喷入Claus硫回收装置的反应炉，热分解后NH₃被分解为N₂，SO₂参与Claus反应生成元素硫。

主要反应如下：

H₂S/S_X/COS/CS₂……+O₂→SO₂……………………………………………(1)

SO₂+NH₃+H₂O→NH₄HSO₃……………………………………………………(2)

NH₃+NH₄HSO₃→(NH₄)₂SO₃…………………………………………………(3)

NH₄HSO₃/(NH₄)₂SO₃+O₂→N₂+H₂O+SO₂……………………………………(4)

SO₂+H₂S→S+H₂O……………………………………………………………(5)

Claims (1)

1.一种用亚硫酸氢铵做中间体的制硫及尾气处理方法，其特征是，包括如下步骤：

1)采用现有技术将酸性水汽提装置的N H₃分出，得到气氨或氨水；

2)Claus硫磺回收装置的尾气经过焚烧，将尾气中全部非SO₂硫化物氧化为SO₂；

3)焚烧后的尾气与酸性水汽提装置分出的NH₃在液相中反应生成NH₄HSO₃和(NH₄)₂SO₃，净化尾气排放；

4)NH₄HSO₃和(NH₄)₂SO₃水溶液雾化喷入Claus硫回收装置的反应炉，热分解后NH₃被分解为N₂，SO₂参与Claus反应生成元素硫。