[发明专利]一种处理后可直接排放的硫磺尾气净化工艺

说明书

本发明提供一种处理后可直接排放的硫磺尾气处理工艺，以现有的Super‑SCOT工艺为基础，其中：吸收塔内吸收压力在0.05～0.25MPa；吸收塔内吸收级数不小于18层实际塔板；胺脱采用的脱硫溶剂按重量百分比计的组分如下：20～50％的N‑甲基二乙醇胺(MDEA)、0～30％的二异丙醇胺(DIPA)、10～50％的环丁砜、1～2％的质子化剂和余量的水；半贫液抽出位置在再生塔中部的中间层以上的1～5层，并随着胺脱原料气中CO₂含量的增高而上移；吸收塔中部纵向设置两个半贫液进料口，胺脱原料气中CO₂含量高于10％(mol/mol)时半贫液进入上面的进料口；反之，半贫液进入下面的进料口；精脱硫工艺将COS水解成H₂S和CO₂，H₂S被吸附反应生成硫化物，处理后的净化气直接排放。本发明方法处理后的净化气无需焚烧可直接排放，能够以更低的能耗满足更低的硫排放标准。

技术领域

本发明涉及硫磺尾气的处理工艺，尤其涉及一种处理后可直接排放的硫磺尾气处理工艺。

背景技术

克劳斯工艺是从酸性气体中回收硫磺的方法之一，迄今为止仍然是酸气处理的主体工艺。该工艺主要应用于天然气和石油炼制行业的酸性气体处理装置，俗称硫磺装置。20世纪60年代后，由于发达国家逐步加强了对硫磺尾气中SO₂排放限制，要求总硫回收率提高到99.8％。为了解决这一难题，硫磺尾气处理工艺应运而生。

还原类尾气处理工艺是将尾气中各种形态硫转化为H₂S，然后再通过不同的途径处理其中H₂S。此类工艺的典型代表是荷兰Shell公司开发的SCOT法，该工艺于1973年实现了工业化，是目前应用最多的尾气处理工艺之一。后来，荷兰Shell公司又将半贫液分流流程应用于SCOT法尾气处理工艺，成功开发了Super-SCOT工艺(超级SCOT工艺)。在Super-SCOT工艺中，在再生塔上部，富液汽提为所谓的半贫液。半贫液的一部分由半贫液泵送至吸收塔的中部；在再生塔下部，其余的半贫剂以较高的蒸汽/溶液比再生为H₂S含量极低的超贫液后，送入吸收塔的顶部，保证较高的脱硫效率。虽然Super-SCOT工艺装置上需要增加一套半贫液冷却循环系统，但是净化气中H₂S含量显著改善，再生蒸汽消耗也下降了30％。

综上所述，采用Super-SCOT工艺后，净化气中H₂S含量进一步降低，在节能降耗方面也起到了一定的作用；但是，净化气仍然需要焚烧后才能排放。由于受原有工艺条件(常压吸收、吸收级数较少、再生贫液中H₂S含量1～2g/L)的限制，及原有排放标准(净化气焚烧后SO₂的含量960mg/Nm³)的影响，即使采用Super-SCOT工艺后，净化气中H₂S含量仍然还在300～400mg/Nm³，仍然需将H₂S焚烧转化为毒性较小的SO₂后排放。

随着人们对环境质量要求的提高和国家环保法规的完善，工业废气排放引起的污染问题已受到世界各国的广泛关注。在我国，2017年7月1日实施的新标准中，硫磺尾气中SO₂排放将降至400mg/Nm³以下，一些敏感地区甚至要求达到100mg/Nm³以下(GB31570-2015)。为了满足新的排放标准，硫磺尾气胺脱后必须将总硫含量(H₂S和COS之和，以硫计)控制在50mg/Nm³以下。如此苛刻的指标，对硫磺尾气的处理工艺提出了新的挑战。同时，净化气中极低的H₂S和COS含量，也为硫磺尾气净化后直接排放的研究提供了必要条件。

节能和环保是一对矛盾，在满足环保指标要求的前提下，尽可能地节约能耗是追求的方向。本发明在分析了大量的工业操作数据，并在实验室进行了大量的试验后，提出了一种处理后可直接排放的硫磺尾气净化工艺，以实现用更低的能耗达到更低的硫排放的目标。