[发明专利]降低硫磺装置烟气SO2排放浓度的方法

说明书

技术领域

本发明属于硫磺回收技术领域，具体涉及一种降低硫磺装置烟气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要求非常严格，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。

国外已经在研究Claus法硫磺回收尾气处理新技术。美国2007年发表了用吸附法从Claus 尾气中回收硫的工艺专利(US7311891B2)，将含有SO₂的尾气通过吸附床，SO₂被吸附剂吸附，然后用惰性气体吹扫脱附SO₂，含SO₂的脱附气再循环至Claus装置进一步转化。

目前中国硫磺回收装置烟气SO₂排放浓度执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》，标准规定SO₂排放浓度小于960mg/m³。2014年即将执行的新的环保标准，规定硫磺回收装置烟气SO₂排放浓度小于400mg/m³，特别地区排放小于200mg/m³。目前中国大多数硫磺回收装置烟气中SO₂含量虽在960mg/m³以下，但难以达到200mg/m³标准要求。影响硫磺装置烟气SO₂排放浓度的因素主要为Claus净化尾气和液硫脱气的废气中未处理完的含硫化合物。

净化尾气的总硫含量与脱硫剂的净化度和催化剂的转化率(特别是有机硫含量)密切相关，净化尾气主要含有未被吸收的H₂S和有机硫，经焚烧炉焚烧后转化为SO₂，增加烟气SO₂排放浓度150-500mg/m³。使用高效脱硫剂将会显著降低净化尾气的总硫含量，如美国亨斯迈公司开发的MS-300复配型高效脱硫剂，可使净化尾气的H₂S含量降至10ppm以下，对烟气 SO₂排放浓度贡献值为10-30mg/m³。

液硫脱气是硫回收装置安全生产环节中一个十分重要的保障措施。克劳斯法生产的硫磺 H₂S含量通常在300-500ppm，液硫中H₂S若不能有效地脱除，在液硫装车现场及固体硫磺成型生产单元化工异味较大，液硫在运输过程中也存在安全隐患，H₂S易引起聚集，发生爆炸危险。而且未脱气硫磺成型的固体硫磺易碎性高，在装卸和运输过程中会产生更多的硫磺细粒和粉尘。因此，液硫必须经过脱气处理。

液硫脱气的基本原理是释放溶解的H₂S气体，并让多硫化物按H₂SX/H₂S+S_X快速分解，最后从液硫中脱除残余的H₂S，脱气后液硫中的总H₂S含量达到0.001wt％。液硫脱气的气提气通常为空气、蒸汽、Claus尾气和氮气，蒸汽容易导致管线和设备腐蚀；Claus尾气所含H₂S 会使液硫游离H₂S趋近平衡，液硫无法满足H₂S小于10ppm的指标要求；氮气通常含氧量较低，不利于含硫化合物的氧化。因此，通常使用空气作为液硫脱气的吹扫气。