CN105293442A - 硫磺装置降低烟气so2排放浓度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于硫磺回收技术领域，具体涉及一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法。该方法以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气，将液硫脱气废气以反应配风的形式引入选择氧化反应器，在反应器中将废气中的硫化氢进一步氧化转化为元素硫回收，处理后的过程气引入尾气焚烧炉焚烧后经碱洗排放，最终硫磺装置烟气SO2排放浓度可降至100mg/m3以下。该技术可解决现行硫磺回收装置排放不满足新排放标准的现实问题，为新建硫磺回收装置提供一种投资少、操作费用低的新方法。该方法适用于使用Super？Claus或EUROCLAUS工艺的硫磺回收装置。

Description

硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法
技术领域
本发明属于硫磺回收技术领域，具体涉及一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法。背景技术
SO2是最主要的环境污染物之一，是形成酸雨的最主要原因。SO2可破坏植物的生理机能，减缓农作物及森林生长，人体吸入较高浓度SO2气体，会对呼吸道产生强烈的刺激作用，因此SO2作为主要的大气污染物的排放治理技术受到广泛重视。近年来，SO2排放造成了我国40％的国土面积受到酸雨危害，每年因此造成的损失高达1100亿元。按照目前的排放控制水平，到2020年石油炼制工业排放的SO2将达126993t/a。因此，控制污染、减少SO2排放，是我国经济社会可持续发展的重要任务。
工业发达国家对硫排放非常严格，美国联邦政府环境保护局法规规定石油炼制工业加热炉烟气、硫磺尾气和催化裂化再生烟气SO2排放浓度限值为50ppm(v)，约折合143mg/m3。液硫脱气是硫回收装置安全生产的一个十分重要的措施，克劳斯法生产的硫磺通常H2S含量在300-500ppm，如不进行液硫脱气，溶解在液硫中的多硫化物(H2SX)和H2S在液硫储存、运输和加工过程中多硫化物(H2SX)就会分解生成H2S并释放出来，当H2S积聚达到一定浓度时，就会发生毒害甚至有爆炸危险。另一方面，未脱气硫磺成型的固体硫磺的易碎性高，在装卸和运输过程中会产生更多的硫磺细粒和粉尘。
JACOBS采用Shell公司的专利液硫脱气技术，在液硫池中设置气提塔，空气通过气提塔，液硫在空气流的强力搅拌下，溶解的多硫化氢(H2SX)分解成H2S，H2S随空气一起进入气相空间。分出H2S的气体经蒸汽喷射器抽送至尾气焚烧炉。KTI采用BP公司Amoco专利液硫脱气技术，气提塔为一台催化填料塔，塔置于液硫池上方，液硫池中液硫经泵升压后与空气一起从下部进入气提塔。液硫与空气通过填料层后，溶解的多硫化氢(H2SX)分解成H2S，H2S随空气一起进入气相空间，混合气送至焚烧炉。NIGI公司开发的SINI液硫脱气工艺，采用了筛板塔，塔置于液硫池上方，液硫池中液硫经泵升压后与空气一起从下部进入气提塔。液硫与空气通过筛孔达到密切接触，溶解的多硫化氢(H2SX)分解成H2S，H2S随空气一起进入气相空间，混合气送至焚烧炉或反应炉。
现有硫回收工艺技术可满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》，但无法满足2014年即将执行的新的环保标准要求。现有液硫脱气的处理采用焚烧炉焚烧技术，废气含有H2S和硫蒸汽等含硫物质直接引入焚烧炉处理，含硫物质燃烧转化为SO2，使烟气SO2排放浓度增加100-300mg/m3，无法满足即将实施的排放标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法，该方法降低硫磺回收装置烟气SO2排放浓度，解决使用SuperClaus或EUROCLAUS工艺的硫磺回收装置排放不达标的现实问题。
本发明所述的硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法，包括热反应单元、Claus反应单元和选择氧化反应单元，Claus反应单元生成的元素硫经各级冷凝器冷凝后进入液硫池，以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气，液硫脱气产生的废气与选择氧化反应单元所用空气混合后作为选择氧化反应所用的空气气源，从而将液硫脱气产生的废气中的硫化氢进一步氧化转化为元素硫回收。
本发明以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气，在大气压下，所用空气与液硫质量比为0.02-0.1:1，优选0.04-0.06:1，可保证将液硫中H2S脱除至10ppm以下。将液硫脱气产生的废气与选择氧化反应单元所用空气混合后作为选择氧化反应所用的空气气源，液硫脱气废气使用蒸汽喷射器从液硫池抽出，采用蒸汽作为蒸汽喷射器的动力，蒸汽压力0.3-1.0MPa，优选0.6-1.0MPa；蒸汽气量0.1-2.0吨/小时，优选0.3-1.0吨/小时。
本发明适用于使用SuperClaus和EUROCLAUS工艺的硫磺回收装置，将液硫脱气废气以反应配风的形式引入选择氧化反应器，在反应器中将废气中的硫化氢进一步氧化转化为元素硫回收，处理后的过程气引入尾气焚烧炉焚烧后经碱洗排放，最终硫磺装置烟气SO2排放浓度可降至100mg/m3以下，液硫中H2S脱除至10ppm以下，解决现行硫磺回收装置排放不满足新排放标准的现实问题，为新建硫磺回收装置提供一种投资少、操作费用低的新方法。
本发明采用投资低、安全环保的处理措施，将液硫脱气废气中的硫及含硫化合物得到回收，解决液硫脱气废气所造成的硫磺回收装置烟气SO2排放浓度较高的问题。
所述的硫磺回收装置为采用SuperClaus或EUROCLAUS工艺的硫磺回收装置。SuperClaus工艺是传统Claus工艺的延伸，在常规Claus工艺基础上，添加一个选择性催化氧化反应段，将来自最后一级Claus段的过程气中残余H2S选择氧化为元素硫。基于这样的理念，SuperClaus工艺的Claus部分不再控制H2S：SO2＝2：1，而是控制最后一级Claus反应器出口的H2S浓度。其反应方程式为：H2S+1/2O2→S+H2O。由于该反应是热力学完全反应，所以可以获得较高的硫磺回收率，硫磺回收率可达99.0％以上。EUROCLAUS工艺是在SuperClaus技术的基础上开发的，目的是在不增加额外投资的基础上，将硫磺回收率提高到99.5％或更高。EUROCLAUS工艺与SuperClaus工艺区别在于，在最后一级Claus催化反应器床层中的Claus催化剂下面装填了一层加氢还原催化剂，将SO2还原成S和H2S，使总硫回收率得以大大提高。
本发明所述的硫磺回收装置包括热反应单元、Claus反应单元和选择氧化反应单元。
热反应单元为：含H2S的酸性气在反应炉中部分燃烧转化为SO2，在高温下H2S与SO2发生Claus反应生成元素硫和过程气；
Claus反应单元为：过程气经再热后进行二级或三级Claus催化转化，生成的元素硫经各级冷凝器冷凝后进入液硫池，以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气；液硫脱气产生的废气使用蒸汽喷射器从液硫池抽出；Claus反应单元产生的Claus尾气进入选择氧化反应单元；
选择氧化反应单元为：Claus尾气进入选择氧化反应单元，发生硫化氢直接氧化制硫反应；液硫脱气产生的废气与选择氧化反应单元所用空气混合后作为选择氧化反应单元所用的空气气源。
在选择氧化反应单元主要发生硫化氢直接氧化制硫反应，反应器中装填有一种特殊的选择性氧化催化剂，优选齐鲁石化研究院开发的LS-03硫化氢选择性氧化催化剂，在该催化剂上，Claus尾气中硫化氢与空气发生催化氧化制硫反应，在反应过程中所用的空气量应高于理论计算值，装置采用过量空气操作来保持反应器中的氧化条件，在反应器出口的尾气中氧含量应控制在0.5-2％，以防止催化剂发生硫化，确保硫化氢完全转化。反应后的尾气经冷凝器冷凝，冷凝下来的液硫进入液硫池进行回收，尾气进入焚烧炉焚烧，焚烧后废气后经碱洗后排放，最终硫磺装置烟气SO2排放浓度可降至100mg/m3以下。
所述的进入选择氧化反应单元的过程气组成：H2S：0-1(v/v)％、SO2：＜0.06(v/v)％，其余为硫蒸汽、COS、CO2、水蒸汽和氮气等。
所述的选择性氧化催化剂可以将H2S选择性氧化成单质硫，其反应效率高达90％以上，因为这种选择性氧化催化剂既不会将H2S氧化成SO2，也不会将单质硫和蒸汽进一步反应生成H2S和SO2，因此经过这个反应器后，总硫磺回收率进一步得到提高。
本发明提供了一种液硫脱气废气的处理方法，液硫脱气的废气与选择氧化反应器所用空气混合后作为选择氧化反应所用的空气气源，与Claus尾气一起进入选择氧化反应器，在选择氧化反应器内经催化剂的作用下，硫化氢转化为元素硫回收，使用该技术可解决液硫脱气废气所造成的硫磺回收装置烟气SO2排放浓度较高的问题，降低SO2排放浓度100-300mg/m3，解决现行硫磺装置排放不达标的现实问题，满足即将执行的新的环保标准。
相比现有技术，本发明具有如下积极效果：
(1)提供了一种较经济的降低硫磺回收装置SO2排放浓度的方法，与液硫脱气废气引入焚烧炉焚烧处理相比，可降低硫磺装置烟气SO2排放浓度100-300mg/m3，经进一步处理SO2排放浓度可降至100mg/m3以下；
(2)提供了一种环保、节能的液硫脱气废气的处理方法，将液硫脱气废气作为反应配风引入选择氧化反应器处理来消耗其中的氧气，避免了引入其他部位的废气中的氧气对Claus催化剂性能造成的损害；
(3)提供了一种高效脱除液硫中H2S的方法，可将液硫中H2S脱除至10ppm以下。
附图说明
图1是本发明采用SuperClaus工艺流程图；
图2是本发明采用EUROCLAUS工艺流程图；
图3是对比例1工艺流程图；
图4是对比例2工艺流程图。
其中：1-酸性气；2-空气；3-反应炉；4-废热锅炉；5-过程气；6-一级冷凝器；7-再热器；8-一级反应器；9-二级冷凝器；10-二级反应器；11-Claus尾气；12-三级冷凝器；13-选择氧化反应器；14-尾气；15-四级冷凝器；16-焚烧炉；17-二级/加氢反应器；18-鼓风机19-烟囱；20-液硫池；21-蒸汽；22-蒸汽喷射器；23-液硫脱气产生的废气；24-碱液罐。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
本发明提供了一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法，工艺流程如图1所示。硫磺装置采用SuperClaus工艺。该工艺含有热反应段、催化反应段和选择氧化反应段。热反应段即热反应单元，催化反应段即Claus反应单元，选择氧化反应段即选择氧化反应单元。
热反应段为含硫化氢72(v/v)％的酸性气1在反应炉3中部分燃烧转化为二氧化硫，在高温下1050℃硫化氢与二氧化硫发生克劳斯反应生成元素硫和过程气5，元素硫进入液硫池20得到液体硫磺。过程气5含硫化合物体积含量为：H2S：3.82％，SO2：1.54％，COS：0.28％。
过程气5进入催化反应段的一级反应器8(反应条件：温度300℃，空速800h-1)和二级反应器10(反应条件：温度230℃，空速800h-1)，经Claus催化转化后，元素硫进入液硫池20；反应后的Claus尾气11进入选择氧化反应器13，Claus尾气11含硫化合物体积含量为：H2S：0.68％，SO2：0.06，COS：0.02％。
Claus尾气11进入选择氧化反应器13进行反应(反应条件：温度210℃，空速800h-1)，在选择氧化催化剂作用下，硫化氢氧化转化为元素硫。装置采用过量空气操作来保持反应器中的氧化条件，在反应器出口的尾气14中氧含量控制在1.0％，防止催化剂的硫化，确保硫化氢完全转化。反应后的尾气14经冷凝器冷凝，冷凝下来的液硫进入液硫池20进行回收，尾气14进入焚烧炉16焚烧，焚烧后废气后经碱洗后排放，最终硫磺装置烟气SO2排放浓度为42mg/m3。
液硫脱气采用鼓泡脱气，使用空气2作为液硫池20脱气的气源，空气/液硫质量比为0.05:1，脱气后液硫中H2S含量为5ppm。液硫脱气产生的废气23使用蒸汽喷射器22从液硫池20中抽出，所用蒸汽21压力1.0MPa，蒸汽21汽量为0.5t/h，抽出的液硫脱气废气与选择氧化反应器13所用空气混合进入选择氧化反应器13处理。
实施例2
本发明提供了一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法，工艺流程如图2所示。硫磺装置采用EUROCLAUS工艺。该工艺含有热反应段、催化反应段和选择氧化反应段。热反应段即热反应单元，催化反应段即Claus反应单元，选择氧化反应段即选择氧化反应单元。
热反应段为含硫化氢72(v/v)％的酸性气1在反应炉3中部分燃烧转化为二氧化硫，在高温下1050℃硫化氢与二氧化硫发生克劳斯反应生成元素硫和过程气5，元素硫进入液硫池20得到液体硫磺。过程气5含硫化合物体积含量为：H2S：3.82％，SO2：1.54％，COS：0.28％。。
过程气5进入催化反应段的一级反应器8(反应条件：温度300℃，空速800h-1)经Claus催化转化后，元素硫进入液硫池20，过程气5再进入二级/加氢反应器17(反应条件：温度230℃，空速800h-1)反应。二级/加氢反应器17上部装有克劳斯制硫催化剂，下部装有还原催化剂，反应后元素硫进入液硫池20，反应后的Claus尾气11进入选择氧化反应器13，Claus尾气11含硫化合物体积含量为：H2S：0.76％。
Claus尾气11进入选择氧化反应器13进行反应(反应条件：温度210℃，空速800h-1)，在选择氧化催化剂作用下，硫化氢氧化转化为元素硫。装置采用过量空气操作来保持反应器中的氧化条件，在反应器出口的尾气14中氧含量控制在1.0％，防止催化剂的硫化，确保硫化氢完全转化。反应后的尾气14经冷凝器冷凝，冷凝下来的液硫进入液硫池20进行回收，尾气14进入焚烧炉16焚烧，焚烧后废气后经碱洗后排放，最终硫磺装置烟气SO2排放浓度为34mg/m3。
液硫脱气采用鼓泡脱气，使用空气2作为液硫池20脱气的气源，空气/液硫质量比为0.05:1，脱气后液硫中H2S含量为5ppm。液硫脱气产生的废气23使用蒸汽喷射器22从液硫池20中抽出，所用蒸汽21压力1.0MPa，蒸汽21汽量为0.5t/h，抽出的液硫脱气废气与选择氧化反应器13所用空气混合进入选择氧化反应器13处理。
实施例3
本发明提供了一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法，工艺流程如图1所示。硫磺装置采用SuperClaus工艺。该工艺含有热反应段、催化反应段和选择氧化反应段。热反应段即热反应单元，催化反应段即Claus反应单元，选择氧化反应段即选择氧化反应单元。
热反应段为含硫化氢72(v/v)％的酸性气1在反应炉3中部分燃烧转化为二氧化硫，在高温下1050℃硫化氢与二氧化硫发生克劳斯反应生成元素硫和过程气5，元素硫进入液硫池20得到液体硫磺。过程气5含硫化合物体积含量为：H2S：3.82％，SO2：1.54％，COS：0.28％。
过程气5进入催化反应段的一级反应器8(反应条件：温度300℃，空速800h-1)和二级反应器10(反应条件：温度230℃，空速800h-1)，经Claus催化转化后，元素硫进入液硫池20；反应后的Claus尾气11进入选择氧化反应器13，Claus尾气11含硫化合物体积含量为：H2S：0.68％，SO2：0.06，COS：0.02％。
Claus尾气11进入选择氧化反应器13进行反应(反应条件：温度210℃，空速800h-1)，在选择氧化催化剂作用下，硫化氢氧化转化为元素硫。装置采用过量空气操作来保持反应器中的氧化条件，在反应器出口的尾气14中氧含量控制在1.0％，防止催化剂的硫化，确保硫化氢完全转化。反应后的尾气14经冷凝器冷凝，冷凝下来的液硫进入液硫池20进行回收，尾气14进入焚烧炉16焚烧，焚烧后废气后经碱洗后排放，最终硫磺装置烟气SO2排放浓度为42mg/m3。
液硫脱气采用鼓泡脱气，使用空气2作为液硫池20脱气的气源，空气/液硫质量比为0.1:1，脱气后液硫中H2S含量为3ppm。液硫脱气产生的废气23使用蒸汽喷射器22从液硫池20中抽出，所用蒸汽21压力1.0MPa，蒸汽21汽量为0.5t/h，抽出的液硫脱气废气与选择氧化反应器13所用空气混合进入选择氧化反应器13处理。
实施例4
本发明提供了一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法，工艺流程如图1所示。硫磺装置采用SuperClaus工艺。该工艺含有热反应段、催化反应段和选择氧化反应段。热反应段即热反应单元，催化反应段即Claus反应单元，选择氧化反应段即选择氧化反应单元。
热反应段为含硫化氢72(v/v)％的酸性气1在反应炉3中部分燃烧转化为二氧化硫，在高温下1050℃硫化氢与二氧化硫发生克劳斯反应生成元素硫和过程气5，元素硫进入液硫池20得到液体硫磺。过程气5含硫化合物体积含量为：H2S：3.82％，SO2：1.54％，COS：0.28％。
过程气5进入催化反应段的一级反应器8(反应条件：温度300℃，空速800h-1)和二级反应器10(反应条件：温度230℃，空速800h-1)，经Claus催化转化后，元素硫进入液硫池20；反应后的Claus尾气11进入选择氧化反应器13，Claus尾气11含硫化合物体积含量为：H2S：0.68％，SO2：0.06，COS：0.02％。
Claus尾气11进入选择氧化反应器13进行反应(反应条件：温度210℃，空速800h-1)，在选择氧化催化剂作用下，硫化氢氧化转化为元素硫。装置采用过量空气操作来保持反应器中的氧化条件，在反应器出口的尾气14中氧含量控制在1.0％，防止催化剂的硫化，确保硫化氢完全转化。反应后的尾气14经冷凝器冷凝，冷凝下来的液硫进入液硫池20进行回收，尾气14进入焚烧炉16焚烧，焚烧后废气后经碱洗后排放，最终硫磺装置烟气SO2排放浓度为40mg/m3。
液硫脱气采用鼓泡脱气，使用空气2作为液硫池20脱气的气源，空气/液硫质量比为0.02:1，脱气后液硫中H2S含量为9ppm。液硫脱气产生的废气23使用蒸汽喷射器22从液硫池20中抽出，所用蒸汽21压力1.0MPa，蒸汽21汽量为0.5t/h，抽出的液硫脱气废气与选择氧化反应器13所用空气混合进入选择氧化反应器13处理。
实施例5
本发明提供了一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法，工艺流程如图1所示。硫磺装置采用SuperClaus工艺。该工艺含有热反应段、催化反应段和选择氧化反应段。热反应段即热反应单元，催化反应段即Claus反应单元，选择氧化反应段即选择氧化反应单元。
热反应段为含硫化氢72(v/v)％的酸性气1在反应炉3中部分燃烧转化为二氧化硫，在高温下1050℃硫化氢与二氧化硫发生克劳斯反应生成元素硫和过程气5，元素硫进入液硫池20得到液体硫磺。过程气5含硫化合物体积含量为：H2S：3.82％，SO2:1.54％，COS：0.28％。
过程气5进入催化反应段的一级反应器8(反应条件：温度300℃，空速800h-1)和二级反应器10(反应条件：温度230℃，空速800h-1)，经Claus催化转化后，元素硫进入液硫池20；反应后的Claus尾气11进入选择氧化反应器13，Claus尾气11含硫化合物体积含量为：H2S：0.68％，SO2：0.06，COS：0.02％。
Claus尾气11进入选择氧化反应器13进行反应(反应条件：温度210℃，空速800h-1)，在选择氧化催化剂作用下，硫化氢氧化转化为元素硫。装置采用过量空气操作来保持反应器中的氧化条件，在反应器出口的尾气14中氧含量控制在1.0％，防止催化剂的硫化，确保硫化氢完全转化。反应后的尾气14经冷凝器冷凝，冷凝下来的液硫进入液硫池20进行回收，尾气14进入焚烧炉16焚烧，焚烧后废气后经碱洗后排放，最终硫磺装置烟气SO2排放浓度为40mg/m3。
液硫脱气采用鼓泡脱气，使用空气2作为液硫池20脱气的气源，空气/液硫质量比为0.05:1，脱气后液硫中H2S含量为5ppm。液硫脱气产生的废气23使用蒸汽喷射器22从液硫池20中抽出，所用蒸汽21压力0.3MPa，蒸汽21汽量为2.0t/h，抽出的液硫脱气废气与选择氧化反应器13所用空气混合进入选择氧化反应器13处理。
对比例1
本发明提供了一种液硫脱气废气处理的方法，工艺流程如图3所示。硫磺装置采用SuperClaus工艺。该工艺含有热反应段、催化反应段和选择氧化反应段。
热反应段为含硫化氢72(v/v)％的酸性气1在反应炉3中部分燃烧转化为二氧化硫，在高温下1050℃硫化氢与二氧化硫发生克劳斯反应生成元素硫和过程气5，元素硫进入液硫池20得到液体硫磺。过程气5含硫化合物体积含量为：H2S：3.82％，SO2：1.54％，COS：0.28％。
过程气5进入催化反应段的一级反应器8(反应条件：温度300℃，空速800h-1)和二级反应器10(反应条件：温度230℃，空速800h-1)，经Claus催化转化后，元素硫进入液硫池20；反应后的Claus尾气11进入选择氧化反应段的选择氧化化反应器13，Claus尾气11含硫化合物体积含量为：H2S：0.68％，SO2：0.06，COS：0.02％。
Claus尾气11进入选择氧化反应器13进行反应(反应条件：温度210℃，空速800h-1)，在选择氧化催化剂作用下，硫化氢氧化转化为元素硫。装置采用过量空气操作来保持反应器中的氧化条件，在反应器出口的尾气14中氧含量控制在1.0％，防止催化剂的硫化，确保硫化氢完全转化。反应后的尾气14经冷凝器冷凝，冷凝下来的液硫进入液流池20进行回收，尾气14进入焚烧炉16焚烧后排放。
所述的液硫脱气采用鼓泡脱气，使用空气2作为液硫池20脱气的气源，空气/液硫质量比为0.05:1，脱气后液硫中H2S含量为5ppm。液硫脱气产生的废气23使用蒸汽喷射器22从液硫池20中抽出，所用蒸汽21压力1MPa，蒸汽21汽量为0.5t/h，抽出的液硫脱气废气引入焚烧炉16焚烧处理。最终硫磺装置烟气SO2排放浓度为2140mg/m3。
对比例2
本发明提供了一种液硫脱气废气处理的方法，工艺流程如图4所示。硫磺装置采用SuperClaus工艺。该工艺含有热反应段、催化反应段和选择氧化反应段。
热反应段为含硫化氢72(v/v)％的酸性气1在反应炉3中部分燃烧转化为二氧化硫，在高温下1050℃硫化氢与二氧化硫发生克劳斯反应生成元素硫和过程气5，元素硫进入液硫池20得到液体硫磺。过程气5含硫化合物体积含量为：H2S：3.82％，SO2:1.54％，COS：0.28％。
过程气5进入催化反应段的一级反应器8(反应条件：温度300℃，空速800h-1)和二级反应器10(反应条件：温度230℃，空速800h-1)，经Claus催化转化后，元素硫进入液硫池20；反应后的Claus尾气11进入选择氧化反应段的选择氧化化反应器13，Claus尾气11含硫化合物体积含量为：H2S：0.68％，SO2：0.06，COS：0.02％。
Claus尾气11进入选择氧化反应器13进行反应(反应条件：温度210℃，空速800h-1)，在选择氧化催化剂作用下，硫化氢氧化转化为元素硫。装置采用过量空气操作来保持反应器中的氧化条件，在反应器出口的尾气14中氧含量控制在1.0％，防止催化剂的硫化，确保硫化氢完全转化。反应后的尾气14经冷凝器冷凝，冷凝下来的液硫进入液流池20进行回收，尾气14进入焚烧炉16焚烧，焚烧后排放。
所述的液硫脱气只使用蒸汽喷射器22对液硫池20上部空间进行抽气，所用蒸汽21压力为1MPa，蒸汽21汽量为0.5t/h，抽出的液硫脱气产生的废气23引入焚烧炉16焚烧处理。最终液硫中H2S含量为125ppm，硫磺装置烟气SO2排放浓度为1921mg/m3。
表1实施例及对比例试验结果
项目 液硫中H2S含量，ppm 烟气SO2含量，mg/m3
实施例1 5 42
实施例2 5 34
实施例3 3 42
实施例4 9 40
实施例5 5 40
对比例1 5 2140
对比例2 125 1921

Claims (7)

1.一种硫磺装置降低烟气SO2排放浓度的方法，包括热反应单元、Claus反应单元和选择氧化反应单元，其特征在于：Claus反应单元生成的元素硫经各级冷凝器冷凝后进入液硫池，以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气，液硫脱气产生的废气与选择氧化反应单元所用空气混合后作为选择氧化反应所用的空气气源，从而将液硫脱气产生的废气中的硫化氢进一步氧化转化为元素硫回收。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气时，在大气压下，所用空气与液硫质量比为0.02-0.1:1。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气时，在大气压下，所用空气与液硫质量比为0.04-0.06:1。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：液硫脱气产生的废气使用蒸汽喷射器从液硫池抽出，蒸汽喷射器采用蒸汽作为动力，蒸汽压力0.3-1.0MPa，蒸汽气量0.1-2.0吨/小时。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：蒸汽压力0.6-1.0MPa，蒸汽气量0.3-1.0吨/小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
热反应单元为：含H2S的酸性气在反应炉中部分燃烧转化为SO2，在高温下H2S与SO2发生Claus反应生成元素硫和过程气；
Claus反应单元为：过程气经再热后进行二级或三级Claus催化转化，生成的元素硫经各级冷凝器冷凝后进入液硫池，以空气作为气源对液硫池中液硫进行鼓泡脱气；液硫脱气产生的废气使用蒸汽喷射器从液硫池抽出；Claus反应单元产生的Claus尾气进入选择氧化反应单元发生；
选择氧化反应单元为：Claus尾气进入选择氧化反应单元，发生硫化氢直接氧化制硫反应；液硫脱气产生的废气与选择氧化反应单元所用空气混合后作为选择氧化反应单元所用的空气气源。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于：选择氧化反应单元出口的尾气中氧含量为0.5-2％，将尾气引入尾气焚烧炉焚烧后再经碱洗排放。
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