[发明专利]节能环保的低排放硫磺回收工艺

说明书

本发明涉及一种节能环保的低排放硫磺回收工艺，包括热反应单元、催化反应单元和尾气净化单元，尾气净化单元采用溴化锂机组对装置急冷水冷却水、胺液冷却水进行深度冷却。本发明投资少、操作费用低、环保节能，充分利用硫磺装置系统余热，充分利用了硫磺装置现有余热，提高胺液吸收塔吸收效果，降低净化气中硫化氢含量，显著降低硫磺回收装置烟气SO₂排放浓度。

技术领域

本发明属硫磺回收技术领域，具体涉及一种节能环保的低排放硫磺回收工艺。

背景技术

随着社会的发展，环境污染问题已成为经济高速发展的制约因素，是各国政府立法必不可少的重要内容。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。2015年4月，我国发布了《石油炼制工业污染物排放标准》，其中规定：硫磺回收装置二氧化硫排放浓度限值为400mg/m³，特定地区执行特别限值100mg/m³,现有企业2017年1月1日起执行，新建企业2015年7月1日执行。这一标准上目前世界上最为严格的排放标准。

目前中国大多数硫磺回收装置烟气中SO₂含量在960mg/m³以下，通过优化操作、选用性能优良的催化剂部分企业能够达到烟气SO₂排放小于400mg/m³的要求，但是仍有部分企业不能达标排放。对于特别地区的特别限值100mg/m³,采用现有硫磺回收工艺很难达到排放要求。

影响硫磺回收装置烟气SO₂排放浓度的因素主要为Claus净化尾气中含有一定量的H2S和COS。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，净化尾气中未被吸收的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。

净化尾气中硫化氢含量主要取决于胺液吸收塔的吸收效果。经急冷塔冷却后的加氢尾气由胺液吸收塔底部进入吸收塔，再生后的胺液由塔顶向下流动，与尾气逆向接触完成吸收过程。吸收塔温度越低，胺液吸收效果越好，净化气中硫化氢含量越低。如果能够提高胺液吸收塔吸收效果，将净化尾气中硫化氢降低至10ppm以下，将会显著降低烟气二氧化硫排放浓度。然而现有硫磺回收工艺中，尾气吸收塔温度大都在40℃左右，夏季甚至会达到45℃左右，硫化氢吸收效果大幅降低，净化尾气中硫化氢较高，含量高达100ppm以上，造成烟气二氧化硫排放不达标。要想降低吸收塔温度，应当同时降低入塔尾气和胺液的温度。

此外，随着国家对能源利用的控制越来越紧，节能减排的要求越来越高。我国能源利用率不高,尤其对中低温废热的回收率还很低,而西方发达国家余热的80％以上已经被回收利用。装置大量低温热的外排不仅造成环境热污染，还造成装置能量浪费。如果能够将装置余热、废热利用起来，变废为宝，可以说是每个企业追求的最高目标。通过节能改造，提供有价值能源，同时减少热污染，创建友好环境，降低生产运行成本，提高企业效益，这将成为行业节能减排的典范。

专利CN103908883A公布了一种硫磺回收装置的胺吸收尾气处理方法，该方法采用塔体和两个高效吸收器对尾气焚烧部分得到的气体进行氨吸收，塔体包括一二级吸收分离氧化塔、三级吸收塔和四级洗涤吸收塔，可以实现装置尾气二氧化硫排放浓度小于50mg/Nm3。该方法需在硫磺回收装置的基础上新建多个塔设备，操作复杂，并且需要消耗氨液。此外，吸收后产生的硫酸铵还需相应的二次处理。