CN104941403B - 一种处理克劳斯硫磺工艺尾气的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种处理克劳斯硫磺工艺尾气的方法及装置，属于炼油硫磺尾气处理技术领域，本发明针对目前的硫磺回收装置尾气处理工段，在硫磺装置两级克劳斯制硫工艺‑‑尾气处理工艺基础上，去掉尾气处理工段尾气加氢还原‑吸收工序，富含SO2尾气经干燥后进入转化器生成SO3后进行吸收生成高浓度硫酸。与现有技术相比，本发明能够有效降低硫磺回收装置排放尾气SO2浓度，满足环保法律法规要求；硫磺回收装置排放的尾气生产液体产品硫酸，变废为宝，提高产品附加值。
Description
技术领域
本发明属于炼油硫磺尾气处理技术领域，具体涉及一种处理克劳斯硫磺工艺尾气的方法及装置。
背景技术
随着我国国民经济持续、快速发展，能源需求量明显加大，原油进口数量逐年增加，尤其是含硫原油进口量大幅上升。随着进口原油资源重质化和硫含量不断增高，加工深度和产品质量要求不断提高以及对环保要求日趋严格，硫磺回收装置的建设规模和设计技术水平也迅速上升。硫磺回收装置由于受反应温度下化学平衡及可逆反应的限制，即使在设备和操作条件良好的情况下，使用活性好的催化剂和三级Claus工艺，硫磺回收率最高也只能达到97％，仍有3～4％的硫以SO2的形式排入大气，这就意味着未回收下来的硫化物排入大气将造成严重的环境污染问题。根据《山东省区域性大气污染物综合排放标准》(DB37/2376-2013)，《山东省工业炉窑大气污染物排放标准》(DB37/2375-2013)，除严格烟囱高度和SO2排放量的关系外，还提出了SOX排放浓度需小于300mg/m3、NOX排放浓度需小于300mg/m3的要求，硫磺回收尾气处理工艺技术就是为解决这一问题而产生和发展的。随装置规模扩大及环保标准日趋严格等诸多因素影响，尾气仅经热焚烧已不能满足环保法规要求。硫磺回收尾气处理方法较多，大致可以分为亚露点(也称低温克劳斯法)、还原-吸收、直接氧化、氧化吸收(或反应)等四类。
发明内容
本发明提供一种处理克劳斯硫磺工艺尾气装置，在硫磺装置两级克劳斯制硫工艺--尾气处理工艺基础上，去掉尾气处理工段尾气加氢还原-吸收工序，富含SO2尾气经干燥后进入转化器生成SO3后进行吸收生成高浓度硫酸。
本发明技术具体采用如下技术方案：
一种处理克劳斯硫磺工艺尾气的方法，其特征是，包括如下步骤：
1)克劳斯尾气分液罐出来的富含SO2制硫尾气进入克劳斯尾气干燥塔，气体经干燥后含水0.1g/Nm3以下，干燥塔底设置干燥塔酸循环槽，选用93％硫酸作为干燥剂在干燥塔内淋洒，吸水稀释后自塔底流入干燥塔酸循环槽，然后经干燥塔酸循环泵打入干燥塔循环使用；
2)干燥塔顶出来的SO2气体补充一定量空气，控制SO2浓度为3％，进入二氧化硫鼓风机升压后，经换热器换热至430℃，进入转化器催化反应生成SO3；
3)反应后的气相SO3经换热器降温后，温度降至156℃进入吸收塔，吸收塔底设置吸收塔酸循环槽，淋加水调节酸浓度为93％，吸收SO3后的酸自塔底流入吸收塔酸循环槽混合至93％，然后经吸收塔酸循环泵打入吸收塔循环使用；
4)增多的93％硫酸，一部分串入干燥塔酸循环槽，另一部分作为成品酸直接输入成品酸贮罐；
5)转化器未完全转化微量SO2气体由吸收塔顶进入胺洗塔下部，采用吸收剂吸收SO2气体，胺洗塔设置胺液循环槽，吸收SO2后的胺液自塔底流入胺液循环槽，然后经胺液循环泵打入胺洗塔上部循环使用。
一种处理克劳斯硫磺工艺尾气的装置，其特征是，包括以工艺顺序连接的克劳斯尾气干燥塔、两个尾气与转化产物换热器、SO2转化器、SO3吸收塔；
克劳斯尾气干燥塔进气管路上连接克劳斯尾气分液罐，克劳斯尾气干燥塔出气管路通过尾气鼓风机依次连接两个尾气与转化产物换热器，克劳斯尾气干燥塔液相管路连接干燥塔酸循环槽、干燥塔循环泵；
两个尾气与转化产物换热器与SO2转化器之间通过SO2气相管路和SO3气相管路连接，SO2原料气和SO3产品气在两个尾气与转化产物换热器换热；
SO3吸收塔液相管路连接吸收塔酸循环槽、吸收塔酸循环泵，吸收塔酸循环槽上带有工艺水进料管路；
SO2胺洗塔通过液相管路与胺液循环泵、胺液循环槽连接；
干燥塔酸循环槽和吸收塔酸循环槽连接成品酸储罐。
干燥塔酸循环槽和吸收塔酸循环槽连接成品酸储罐。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)有效降低硫磺回收装置排放尾气SO2浓度，满足环保法律法规要求；
2)硫磺回收装置排放的尾气生产液体产品硫酸，变废为宝，提高产品附加值；
3)降低硫磺回收装置尾气处理成本。
附图说明
图1是常规硫磺回收装置克劳斯制硫工艺--尾气处理工艺流程图；
图中，1-1尾气加热器、1-2加氢反应器、1-3蒸汽发生器、1-4尾气急冷塔、1-5尾气吸收塔、1-6富液泵、1-7尾气鼓风机、1-8尾气焚烧炉、1-9蒸汽过热器、1-10烟囱、1-11急冷水冷却器、1-12急冷水泵。
图2是本发明硫磺回收装置克劳斯制硫工艺--尾气处理工艺流程图。
图中，2-1克劳斯尾气分液罐、2-2克劳斯尾气干燥塔、2-3干燥塔酸循环槽、2-4干燥塔酸循环泵、2-5尾气鼓风机、2-6尾气与转化产物换热器-A、2-7尾气与转化产物换热器-B、2-8SO2转化器、2-9SO3吸收塔、2-10吸收塔酸循环槽、2-11吸收塔酸循环泵、2-12成品酸储罐、2-13成品酸泵、2-14SO2胺洗塔、2-15胺液循环槽、2-16胺液循环泵。
具体实施方式
对比例
如图1所示，现有技术的硫磺回收装置克劳斯制硫工艺--尾气处理工艺如图1所示，包括加氢反应器1-2、尾气吸收塔1-5，来自尾气分液罐的制硫尾气经尾气加热器1-1后进入加氢反应器1-2将尾气中的SO2加氢还原为H2S，产品气经过蒸汽发生器1-3换热后进尾气急冷塔、尾气吸收塔5。
如图2所示，克劳斯尾气分液罐2-1出来的富含SO2制硫尾气进入克劳斯尾气干燥塔2-2，气体经干燥后含水0.1g/Nm3以下，干燥塔2-2底设置干燥塔酸循环槽2-3，选用93％硫酸作为干燥剂在干燥塔2-2内淋洒，吸水稀释后自塔底流入干燥塔酸循环槽2-3，然后经干燥塔酸循环泵2-4打入干燥塔2-2循环使用；
干燥塔2-2顶出来的SO2气体补充一定量空气，控制SO2浓度为3％，进入二氧化硫鼓风机2-5升压后，经换热器换热至430℃，进入转化器2-8催化反应生成SO3；
反应后的气相SO3经换热器降温后，温度降至156℃进入吸收塔2-9，吸收塔2-9底设置吸收塔酸循环槽2-10，淋加水调节酸浓度为93％，吸收SO3后的酸自塔底流入吸收塔酸循环槽2-10混合至93％，然后经吸收塔酸循环泵2-11打入吸收塔2-9循环使用；
增多的93％硫酸，一部分串入干燥塔酸循环槽2-3，另一部分作为成品酸直接输入成品酸贮罐2-12；
转化器2-9未完全转化微量SO2气体由吸收塔2-9顶进入胺洗塔2-14下部，采用复配吸收剂(乙二胺/DMSO)吸收SO2气体，胺洗塔2-14设置胺液循环槽2-15，吸收SO2后的胺液自塔底流入胺液循环槽2-15，然后经胺液循环泵2-16打入胺洗塔2-14上部循环使用。
Claims (2)
1.一种处理克劳斯硫磺工艺尾气的方法，其特征是，包括如下步骤：
1)克劳斯尾气分液罐出来的富含SO2制硫尾气进入克劳斯尾气干燥塔，气体经干燥后含水0.1g/Nm3以下，干燥塔底设置干燥塔酸循环槽，选用93％硫酸作为干燥剂在干燥塔内淋洒，吸水稀释后自塔底流入干燥塔酸循环槽，然后经干燥塔酸循环泵打入干燥塔循环使用；
2)干燥塔顶出来的SO2气体补充一定量空气，控制SO2浓度为3％，进入二氧化硫鼓风机升压后，经换热器换热至430℃，进入转化器催化反应生成SO3；
3)反应后的气相SO3经换热器降温后，温度降至156℃进入吸收塔，吸收塔底设置吸收塔酸循环槽，淋加水调节酸浓度为93％，吸收SO3后的酸自塔底流入吸收塔酸循环槽混合至93％，然后经吸收塔酸循环泵打入吸收塔循环使用；
4)增多的93％硫酸，一部分串入干燥塔酸循环槽，另一部分作为成品酸直接输入成品酸贮罐；
5)转化器未完全转化微量SO2气体由吸收塔顶进入胺洗塔下部，采用复配吸收剂吸收SO2气体，SO2胺洗塔设置胺液循环槽，吸收SO2后的胺液自塔底流入胺液循环槽，然后经胺液循环泵打入SO2胺洗塔上部循环使用。
2.根据权利要求1所述的处理克劳斯硫磺工艺尾气的方法，其特征是，所述处理克劳斯硫磺工艺尾气的装置，包括以工艺顺序连接的克劳斯尾气干燥塔、两个尾气与转化产物换热器、SO2转化器、SO3吸收塔；
克劳斯尾气干燥塔进气管路上连接克劳斯尾气分液罐，克劳斯尾气干燥塔出气管路通过尾气鼓风机依次连接两个尾气与转化产物换热器，克劳斯尾气干燥塔液相管路循环连接干燥塔酸循环槽、干燥塔循环泵；
两个尾气与转化产物换热器与SO2转化器之间通过SO2气相管路和SO3气相管路连接，SO2原料气和SO3产品气在两个尾气与转化产物换热器换热；
SO3吸收塔通过液相管路循环、吸收塔酸循环泵循环连接吸收塔酸循环槽，吸收塔酸循环槽上带有工艺水进料管路；
SO2胺洗塔通过液相管路和胺液循环泵循环连接胺液循环槽；
干燥塔酸循环槽和吸收塔酸循环槽连接成品酸储罐。
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