硫磺回收装置尾气处理工艺探讨

硫磺回收装置尾气处理工艺探讨

随着经济和各行各业的快速发展，本文主要通过对硫磺回收装置尾气处理工艺进行分析，并提出相应的解决策略。

标签：硫磺回收装置;尾气处理工艺;探讨

引言

硫磺回收装置采用的是克劳斯工艺，通过将石油化工生产中排放的含硫气体转化为单质硫。随着化工产业的不断发展，传统的SOCT法尾气处理工艺已经不能满足当前石油炼制工业污染物排放标准，因此需要采用新的尾气处理工艺来应对日益严峻的的环保要求。当前使用比较广泛的几种尾气处理工艺，如氨法脱硫工艺、离子液工艺、钠碱法脱硫工艺等，下面将进行具体分析。

1尾气处理工艺探讨

1.1氨法脱硫工艺分析

氨法脱硫是一种高效、低耗能的湿法脱硫方式，脱硫过程是气液反应，反应速率快，吸收剂利用率高，能保持脱硫效率95%-99%。氨法的最大特点是SO2的可资源化，可将污染物SO2回收成为高附加值的商品化产品。氨法脱硫主要包括两部分，其一是指SO2的吸收，其二是亚硫酸铵的氧化。在采用这种方法进行脱硫的过程中要用到吸收剂，能够选择性的吸收液体。在脱硫过程中一般以液氨作为吸收剂，有时也会用到氨水，其过程是对在制硫过程产生的二氧化硫气体进行吸收，然后再将尾气排放到大气中，反应过程中产生的亚硫酸氨溶液被氧化，进一步生成硫酸铵溶液。对于生成的溶液要进行浓缩，使用原烟气中的热量将其浓缩，这一环节完成后要进行结晶处理，采用结晶系统进行结晶，一般以蒸發结晶为主，最后生成硫酸铵浆液。将浆液进行分离处理，采用分离处理系统将硫酸铵进行分离，然后将其干燥处理，再进行包装。这种烟气脱硫法是一种相对较为环保的脱硫工艺之一，尤其我国此种脱离工艺刚起步，因此技术尚不够成熟。这种脱硫法的优势在于其脱硫的效率较高，而且在整个过程中不会产生二次污染，还可以将SO2进行回收再利用，提升了资源的利用率。当前我国已经可以采用硫酸铵制作化肥，采用这种脱硫方法在脱硫过程中会形成亚硫酸铵，而其可以还原氮氧化物，因此采用这种工艺一方面可以脱硫，另一方面还能脱硝，在一定程度上降低了温室效应。

1.2钠碱法脱硫工艺分析

钠碱法工艺即是常说的碱洗脱硫工艺，当前我国的工艺技术已经相对成熟。因碱洗位置不同，以焚烧炉为界分为炉前碱洗和炉后碱洗，其中炉后碱洗中的空塔喷淋技术应用广泛，下面就此种技术进行工艺分析：空塔喷淋碱洗脱硫技术相对而言操作工艺简单，便于使用，另外该工艺的建设成本相对较低，因此在实际

的脱硫的工作中应用较多。空塔喷淋碱洗技术，烟气从尾气焚烧炉后进入脱硫塔下部，与塔顶经多层雾化喷头喷出的碱液逆相接触，以脱除烟气中S02;净化烟气经塔顶除雾器捕集游离液滴后，由塔顶排出。为了满足脱硫效果，保证塔内碱液与SO2充分接触，需要碱液雾化程度很高。碱液与SO2反应生成亚硫酸钠，经空气氧化生成硫酸钠，排入污水处理单元。

1.3离子液工艺分析

在离子液工艺处理中，所使用的离子液一般由2种离子组成，一种是有机阳离子，一种是有机阴离子，其在常温状态下一般呈液态，是一种溶液。在该溶液中要加入一部分活化剂，另外还要再加入抗氧化剂。采用这种脱硫方法主要受温度的影响，其在温度低的时候吸收SO2，在温度升高的时候再生成二氧化硫。采用这种工艺有两方面的作用，一方面是脱硫，另一方面是将其回收利用。采用这种方法进行脱硫，其脱硫效率可以达到99.5%，这种工艺脱硫的方法适应范围更加广泛。另外，在这种工艺中吸收剂的选择范围更大，大概是二氧化碳的5000倍左右，采用这种设备进行脱硫可以有效降低脱硫的成本，大大提升了脱硫的效率。这种脱硫工艺方法更清洁，同时还可以增加硫磺的产量，这种工艺比较适合大规模的尾气脱硫工作。

1.4其它工艺分析

除以上工艺技术外，还有改良的还原-吸收工艺、超重力烟气脱硫、喷射文丘里湿气洗涤工艺等。改良的还原-吸收工艺是在原有的SCOT尾气处理装置基础上对吸收塔改良及对溶剂的改进。相比其他烟气碱洗技术，超重力烟气脱硫技术在设备投资、占地面积、运行费用和设备长周期运行方面均无优势;喷射文丘里湿气洗涤技术，可在一定程度上降低整个脱硫系统的压降，其SO2脱除效果较好，能够满足排放要求，另外其塔内件结构简单，并且耐腐蚀及耐磨性能优越，无需检修维护。

2改进思路

停工过程中制硫系统的Claus催化剂床层积累过多的FeS，若不钝化处理将在漏氧情况下造成自燃事故，严重的还会烧毁催化剂及设备。因此停工吹硫程序就不可避免。原有的停工程序为：首先将尾气处理系统切除，再对制硫系统进行除硫钝化，最后停尾气焚烧炉。该程序的主要化学反应有：2Fes+7/2O2-Fe2O3+2SO2，S+O2-SO2，H2S+3/2O2-SO2+H2O，Claus催化剂钝化过程中产生的SO2和其它形态硫在尾气焚烧炉高温灼烧生产的SO2均通过烟囱直接排放，常常造成数十小时的超标排放，尤其在环境敏感地区造成严重影响，必然造成尾气排放超标。优化后的停工思路是：首先稳定燃料气系统，通过制硫炉后部临时增加在线氧含量监测仪表控制燃料气当量燃烧，延长催化剂热浸泡时间;其次采取燃料气模式吹硫以及大流量氮气吹赶系统过程气，不切除尾气处理系统但要避免过氧造成加氢催化剂床层超温，若超温应立即切除;最后停工吹硫时间预计12d，确保尾气排放达标。在充分利用现有装备技术的前提下，不切除尾气处理系统的同时，结合尾气提标项目CTS络合铁脱硫单元，同时严格控制

制硫系统燃料气与风的配比，吹硫模式切换时大流量氮气在不降低炉温的前提下吹扫系统，确保催化剂床层不超温。

结语

通过对几种硫磺回收装置尾气处理工艺的介绍，可知每种工艺都有各自的特点。在实际的应用中，应该根据具体的使用环境以及使用条件选择合适的脱硫方法，力求达到最优效果，实现经济效益与环保效益的结合。其中氨法脱硫操作简单，而且成本相对偏低、应用领域广泛。离子液脱硫对脱硫要求比较严格的回收装置，这种设备成本偏高，因此其经济性有待提升。钠碱法脱硫对喷头要求较高，但操作简单，在可以处理废盐液的前提下应用最为适宜。为了实现更好的尾气处理效果，相关部门应该重视对硫磺回收装置尾气处理工艺技术的研发，促进石油化工生产与环境保护的兼容，推动石化行业的环保建设向高质量发展。

参考文献：

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[2]王昌岭，郭绍宗，刘爱华，等. 硫磺回收装置净化气处理工艺[J].2016（72）.

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