CN111088083A - 一种降低脱硫再生尾气排放量系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焦炉煤气净化技术领域，尤其涉及一种降低脱硫再生尾气排放量系统及工艺。包括一级再生塔、二级再生塔、三级再生塔、一级增压机、二级增压机与三级增压机；所述一级增加机通过管道与一级再生塔底部相连，一级再生塔顶部通过管道与二级增加机相连，二级增加机通过管道与二级再生塔底部相连，二级再生塔顶部通过管道与三级增加机相连，三级增加机通过管道与三级再生塔顶部相连。本发明通过再生尾气的再利用，提高再生尾气中氧的利用率，降低再生尾气排放量，实现节能减排的要求。

Description

一种降低脱硫再生尾气排放量系统及工艺
技术领域
本发明涉及焦炉煤气净化技术领域，尤其涉及一种降低脱硫再生尾气排放量系统及工艺。
背景技术
由于氨法湿式氧化脱硫工艺流程简单，脱硫脱氰效率高，经过两级到三级脱硫，塔后焦炉煤气中H2S含量可降至20mg/Nm3以下，因此该工艺在我国焦化行业得到广泛应用。在此工艺中，脱硫富液进入再生塔塔底，同时在再生塔底部通入大量压缩空气，两者在塔底混合后，并向上流动，使脱硫富液在再生塔内得以氧化再生，并浮选出生成的单质硫。再生后的脱硫贫液从顶部利用位差返回脱硫塔循环使用，浮于再生塔顶部的硫泡沫利用位差自流至泡沫槽，未参加反应的大量空气从再生塔顶部的气相出口逸出成为再生尾气。理论和实践证明，再生尾气中的氧含量在16％～17％，氧的利用率低，还含有一定量的硫化氢、氰化氢、氨等有害杂质，不允许直接排入大气，必须经过尾气处理达到排放标准后才可以放散。如何提高再生尾气中氧的利用率，降低再生尾气的排放量是目前氨法湿式氧化脱硫工艺亟待解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种降低脱硫再生尾气排放量系统及工艺，本发明通过再生尾气的再利用，提高再生尾气中氧的利用率，降低再生尾气排放量，实现节能减排的要求。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种降低脱硫再生尾气排放量系统，包括一级再生塔、二级再生塔、三级再生塔、一级增压机、二级增压机与三级增压机；所述一级增加机通过管道与一级再生塔底部相连，一级再生塔顶部通过管道与二级增加机相连，二级增加机通过管道与二级再生塔底部相连，二级再生塔顶部通过管道与三级增加机相连，三级增加机通过管道与三级再生塔底部相连。
还包括一级脱硫塔、二级脱硫塔、三级脱硫塔、第一泡沫槽、第二泡沫槽与第三泡沫槽；一级脱硫塔通过管道与一级再生塔相连，一级再生塔顶部通过管道与第一泡沫槽相连，二级脱硫塔通过管道与二级再生塔相连，二级再生塔顶部通过管道与第二泡沫槽相连，三级脱硫塔通过管道与三级再生塔相连，三级再生塔顶部通过管道与第三泡沫槽相连。
一级再生塔、二级再生塔、三级再生塔的底部设置气液混合器，气液混合器采用文氏里混合器、静态混合器或喷嘴。
一级增压机、二级增压机与三级增压机采用活塞式压缩机、隔膜式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机。
一种降低脱硫再生尾气排放量工艺，具体包括如下步骤：
1)一级脱硫富液进入一级再生塔塔底，同一级再生塔底部通入的压缩空气在塔底的气液混合器内混合后，一级脱硫富液在一级再生塔内发生氧化反应，再生后的脱硫贫液自塔顶利用位差流至一级脱硫塔，浮于塔顶的硫泡沫利用位差自流至第一泡沫槽，一级再生尾气从一级再生塔顶部逸出；
2)一级再生塔顶部逸出的一级再生尾气，经二级增压机增压后，进入二级再生塔塔底，同二级再生塔底部通入的二级脱硫富液在塔底的气液混合器内混合后，二级脱硫富液在二级再生塔内发生氧化反应；脱硫贫液自塔顶利用位差流至二级脱硫塔，浮于塔顶的硫泡沫利用位差自流至第二泡沫槽，二级再生尾气从二级再生塔顶部逸出；
3)从二级再生塔顶部逸出的二级再生尾气，经三级增压机增压后，进入三级再生塔塔底，同三级再生塔底部通入的三级脱硫富液在塔底的气液混合器内混合后，三级脱硫富液在三级再生塔内发生氧化反应；脱硫贫液自塔顶利用位差流至三级脱硫塔，浮于塔顶的硫泡沫利用位差自流至第三泡沫槽，从三级再生塔顶部逸出的三级再生尾气送尾气处理装置进一步处理后达标排空。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明包括一级再生塔、二级再生塔、三级再生塔、一级增压机、二级增压机与三级增压机；所述一级增加机通过管道与一级再生塔底部相连，一级再生塔顶部通过管道与二级增加机相连，二级增加机通说管道与二级再生塔底部相连，二级再生塔顶部通过管道与三级增加机相连，三级增加机通过管道与三级再生塔顶部相连。一级再生塔顶部逸出的一级再生尾气，经二级增压机增压后，进入二级再生塔；二级再生塔顶部逸出的二级再生尾气，经三级增压机增压后，进入三级再生塔；从三级再生塔顶部逸出的三级再生尾气送尾气处理装置进一步处理后达标排空。
通过再生尾气的再利用，提高再生尾气中氧的利用率，有效降低再生尾气的排放量，从而降低尾气处理装置的投资和运行费用，实现节能减排的要求。
附图说明
图1是本发明结构示意及工艺原理图。
图中：1-一级再生塔 2-二级再生塔 3-三级再生塔 4-一级增压机 5-二级增压机6-三级增压机 7-一级脱硫塔 8-二级脱硫塔 9-三级脱硫塔 10-第一泡沫槽 11-第二泡沫槽 12-第三泡沫槽
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：
如图1所示，一种降低脱硫再生尾气排放量系统，包括一级再生塔1、二级再生塔2、三级再生塔3、一级增压机4、二级增压机5、三级增压机6、一级脱硫塔7、二级脱硫塔8、三级脱硫塔9、第一泡沫槽10、第二泡沫槽11与第三泡沫槽12。
一级增加机4通过管道与一级再生塔1底部相连，一级再生塔1顶部通过管道与二级增加机5相连，二级增加机5通过管道与二级再生塔2底部相连，二级再生塔2顶部通过管道与三级增加机6相连，三级增加机6通过管道与三级再生塔3底部相连。
一级脱硫塔7通过管道与一级再生塔1相连，一级再生塔1顶部通过管道与第一泡沫槽10相连，二级脱硫塔8通过管道与二级再生塔2相连，二级再生塔2顶部通过管道与第二泡沫槽11相连，三级脱硫塔9通过管道与三级再生塔3相连，三级再生塔3顶部通过管道与第三泡沫槽12相连。
一级再生塔1、二级再生塔2、三级再生塔3的底部设置气液混合器，气液混合器采用文氏里混合器、静态混合器或喷嘴。
一级增压机4、二级增压机5与三级增压机6采用活塞式压缩机、隔膜式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机。
一种降低脱硫再生尾气排放量工艺，具体包括如下步骤：
1)一级脱硫富液进入一级再生塔1塔底，同一级再生塔1底部通入的压缩空气在塔底的气液混合器内混合后，一级脱硫富液在一级再生塔1内发生氧化反应，再生后的脱硫贫液自塔顶利用位差流至一级脱硫塔7，浮于塔顶的硫泡沫利用位差自流至第一泡沫槽10，一级再生尾气从一级再生塔1顶部逸出。
2)一级再生塔1顶部逸出的一级再生尾气，经二级增压机5增压后，进入二级再生塔2塔底，同二级再生塔2底部通入的二级脱硫富液在塔底的气液混合器内混合后，二级脱硫富液在二级再生塔2内发生氧化反应；脱硫贫液自塔顶利用位差流至二级脱硫塔8，浮于塔顶的硫泡沫利用位差自流至第二泡沫槽11，二级再生尾气从二级再生塔2顶部逸出。
3)从二级再生塔2顶部逸出的二级再生尾气，经三级增压机6增压后，进入三级再生塔3塔底，同三级再生塔3底部通入的三级脱硫富液在塔底的气液混合器内混合后，三级脱硫富液在三级再生塔3内发生氧化反应；脱硫贫液自塔顶利用位差流至三级脱硫塔9，浮于塔顶的硫泡沫利用位差自流至第三泡沫槽12，从三级再生塔3顶部逸出的三级再生尾气送尾气处理装置进一步处理后达标排空。
实施例1
以煤气净化装置脱硫单元的焦炉煤气处理量为167000Nm3/h，脱硫前焦炉煤气中的H2S含量为6g/Nm3，采用两级脱硫，一级脱硫后焦炉煤气中H2S含量为0.2g/Nm3，二级脱硫后焦炉煤气中H2S含量为0.02g/Nm3为例。
一级脱硫富液进入一级再生塔1塔底，同再生塔底部通入0.6MPa，流量4700Nm3/h的压缩空气，在塔底的气液混合器内预先剧烈混合后，并流向上流动，使一级脱硫富液在一级再生塔内得以氧化再生，并浮选出生成的单质硫。再生后的脱硫贫液从顶部利用位差自流至一级脱硫塔7循环使用；浮于一级再生塔顶部的硫泡沫利用位差自流至第一泡沫槽10；从一级再生塔1顶部气相出口逸出的尾气成为一级再生尾气。一级再生尾气量约为4476.5Nm3/h(干气)，其中氧含量约为17.06％(干气)。
一级再生尾气，经二级增压机5增压0.6MPa后，送至二级再生塔2塔底，同送入二级再生塔2底部的二级脱硫富液，在塔底的气液混合器内预先剧烈混合后，并流向上流动，使二级脱硫富液在二级再生塔2内得以氧化再生，并浮选出生成的单质硫。再生后的脱硫贫液从顶部利用位差自流至二级脱硫塔8循环使用；浮于二级再生塔顶部的硫泡沫利用位差自流至第二泡沫槽11；从二级再生塔2顶部气相出口逸出的尾气成为二级再生尾气。二级再生尾气量约为4469.5Nm3/h(干气)，其中氧含量约为16.92％(干气)。二级再生尾气送尾气处理装置进一步处理后达标排空。
如果采用原脱硫再生工艺中，再生尾气的总排放量约为9170Nm3/h(干气)。因此，本发明工艺的再生尾气同原工艺相比，排放量降低约为51.3％，降低大大减低了尾气处理装置的投资和运行成本。
实施例2
以煤气净化装置脱硫单元的焦炉煤气处理量为167000Nm3/h，脱硫前焦炉煤气中的H2S含量为10g/Nm3，采用三级脱硫，一级脱硫后焦炉煤气中的H2S含量为1.0g/Nm3，二级脱硫后焦炉煤气中的H2S含量为0.1g/Nm3，三级脱硫后焦炉煤气中H2S含量为0.02g/Nm3为例。
一级脱硫富液进入一级再生塔1塔底，同再生塔底部通入0.6MPa，流量6000Nm3/h的压缩空气，在塔底的气液混合器内预先剧烈混合后，并流向上流动，使一级脱硫富液在一级再生塔1内得以氧化再生，并浮选出生成的单质硫。再生后的脱硫贫液从顶部利用位差自流至一级脱硫塔7循环使用；浮于一级再生塔1顶部的硫泡沫利用位差自流至第一泡沫槽10；从一级再生塔1顶部气相出口逸出的尾气成为一级再生尾气。一级再生尾气量约为5653.2Nm3/h(干气)，其中氧含量约为16.15％(干气)。
一级再生尾气，经二级增压机增压0.6MPa后，送至二级再生塔2塔底，同送入二级再生塔2底部的二级脱硫富液，在塔底的气液混合器内预先剧烈混合后，并流向上流动，使二级脱硫富液在二级再生塔2内得以氧化再生，并浮选出生成的单质硫。再生后的脱硫贫液从顶部利用位差自流至二级脱硫塔8循环使用；浮于二级再生塔2顶部的硫泡沫利用位差自流至第二泡沫槽11；从二级再生塔2顶部气相出口逸出的尾气成为二级再生尾气。二级再生尾气量约为5619.2Nm3/h(干气)，其中氧含量约为15.65％(干气)。
二级再生尾气，经三级增压机6增压0.6MPa后，送至三级再生塔3塔底，同送入三级再生塔3底部的三级脱硫富液，在塔底的气液混合器内预先剧烈混合后，并流向上流动，使三级脱硫富液在三级再生塔3内得以氧化再生，并浮选出生成的单质硫。再生后的脱硫贫液从顶部利用位差自流至三级脱硫塔9循环使用；浮于三级再生塔3顶部的硫泡沫利用位差自流至第三泡沫槽12；从三级再生塔3顶部气相出口逸出的尾气成为三级再生尾气。三级再生尾气量约为5616.2Nm3/h(干气)，其中氧含量约为15.60％(干气)。三级再生尾气送尾气处理装置进一步处理后达标排空。
如果采用原脱硫再生工艺中，再生尾气的总排放量约为16667.8Nm3/h(干气)。因此，本发明工艺的再生尾气同原工艺相比，排放量降低约为66.3％，大大减低了尾气处理装置的投资和运行成本。
本发明通过再生尾气的再利用，提高再生尾气中氧的利用率，有效降低再生尾气的排放量，从而降低尾气处理装置的投资和运行费用，实现节能减排的要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种降低脱硫再生尾气排放量系统，其特征在于，包括一级再生塔、二级再生塔、三级再生塔、一级增压机、二级增压机与三级增压机；所述一级增加机通过管道与一级再生塔底部相连，一级再生塔顶部通过管道与二级增加机相连，二级增加机通过管道与二级再生塔底部相连，二级再生塔顶部通过管道与三级增加机相连，三级增加机通过管道与三级再生塔顶部相连。
2.一种根据权利要求1所述的一种降低脱硫再生尾气排放量系统，其特征在于，还包括一级脱硫塔、二级脱硫塔、三级脱硫塔、第一泡沫槽、第二泡沫槽与第三泡沫槽；一级脱硫塔通过管道与一级再生塔相连，一级再生塔顶部通过管道与第一泡沫槽相连，二级脱硫塔通过管道与二级再生塔相连，二级再生塔顶部通过管道与第二泡沫槽相连，三级脱硫塔通过管道与三级再生塔相连，三级再生塔顶部通过管道与第三泡沫槽相连。
3.一种根据权利要求1所述的一种降低脱硫再生尾气排放量系统，其特征在于，所述一级再生塔、二级再生塔、三级再生塔的底部设置气液混合器，气液混合器采用文氏里混合器、静态混合器或喷嘴。
4.一种根据权利要求1所述的一种降低脱硫再生尾气排放量系统，其特征在于，所述一级增压机、二级增压机与三级增压机采用活塞式压缩机、隔膜式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机。
5.一种基于根据权利要求1所述系统的工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)一级脱硫富液进入一级再生塔塔底，同一级再生塔底部通入的压缩空气在塔底的气液混合器内混合后，一级脱硫富液在一级再生塔内发生氧化反应，再生后的脱硫贫液自塔顶利用位差流至一级脱硫塔，浮于塔顶的硫泡沫利用位差自流至第一泡沫槽，一级再生尾气从一级再生塔顶部逸出；
2)一级再生塔顶部逸出的一级再生尾气，经二级增压机增压后，进入二级再生塔塔底，同二级再生塔底部通入的二级脱硫富液在塔底的气液混合器内混合后，二级脱硫富液在二级再生塔内发生氧化反应；脱硫贫液自塔顶利用位差流至二级脱硫塔，浮于塔顶的硫泡沫利用位差自流至第二泡沫槽，二级再生尾气从二级再生塔顶部逸出；
3)从二级再生塔顶部逸出的二级再生尾气，经三级增压机增压后，进入三级再生塔塔底，同三级再生塔底部通入的三级脱硫富液在塔底的气液混合器内混合后，三级脱硫富液在三级再生塔内发生氧化反应；脱硫贫液自塔顶利用位差流至三级脱硫塔，浮于塔顶的硫泡沫利用位差自流至第三泡沫槽，从三级再生塔顶部逸出的三级再生尾气送尾气处理装置进一步处理后达标排空。
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