[发明专利]一种活性焦烟气净化系统再生尾气的处理方法及装置

说明书

本发明属于活性焦烟气净化工艺领域，具体涉及一种活性焦烟气净化系统再生尾气的处理方法及装置，该处理方法包括：利用蒸汽喷射器将活性焦烟气净化系统再生尾气增压，增压后的活性焦烟气净化系统再生尾气与喷射蒸汽混合送至催化裂化装置提升管，使得活性焦烟气净化系统再生尾气中的SO₂和SO₃在催化裂化装置提升管内的高温和强还原性气氛下转化为H₂S。本发明的处理方法借助于催化裂化装置现有的设施及工艺流程来实现硫资源的回收，流程简单可靠，投资和操作费用较低，也避免了结盐堵塞及腐蚀问题。

技术领域

本发明属于活性焦烟气净化工艺领域，具体涉及一种活性焦烟气净化系统再生尾气的处理方法及装置。

背景技术

活性焦干法净化技术于20世纪80年代开始工业应用，具有脱硫效率高、反应不耗水、无废水废渣排放、无设备腐蚀问题等突出优势。随着环保要求的日益提高，该技术引起了越来越多的重视，应用日益广泛。

典型的活性焦干法净化工艺主要依托于吸收塔和再生塔。在吸收塔内，烟气通过活性焦床层时其中的SO₂被活性焦吸附捕集，同时在活性焦表面官能团的催化下转化为H₂SO₄并被固定在活性焦的空隙结构内，从而实现脱硫功能。如需脱硝，则需要在吸收塔入口或塔内喷氨，烟气中的NO_x和NH₃在活性焦的催化作用下反应生成N₂和H₂O，从而实现脱硝。经过净化后，烟气从吸收塔排出。经过一段时间的运行，活性焦的吸附能力基本达到饱和，此时需要将活性焦送至再生塔进行再生。在再生塔内的高温再生环境下(400～450℃)，活性焦孔隙内的H₂SO₄被活性焦还原为SO₂并随再生尾气(富硫气体)排出。经过再生后的活性焦冷却至合适温度后可重新送回至吸收塔使用。

再生塔排出的再生尾气，也叫富硫气体，一般温度约300～350℃，压力约-1kPa(G)，组分以H₂O、N₂、CO₂和SO₂等为主，同时还会含有少量的SO₃、NH₃(喷氨导致的氨逃逸)和焦粉(再生过程中伴有活性焦颗粒的破碎)。这部分再生尾气中的SO₂含量通常13～15v％，须进一步处理，通常被送至制硫酸装置或硫磺回收装置。

再生尾气制硫酸装置的典型流程为：再生尾气依次通过增湿冷却塔、除氟塔、电除雾、干燥处理，最后送至转化塔制取硫酸。此流程较长，且烟气经过增湿冷却后，由于再生尾气中含有SO₃，酸腐蚀较为严重，对设备的防腐性能要求较高，成本高昂。同时还需外排含酸废水，其处理难度也很大。

再生尾气如送至硫磺回收装置，需要将气体净化、冷却和增压，典型的流程为：首先将再生尾气压缩至10kPa(G)，冷却至250℃后过滤，过滤后的再生尾气经压缩机压缩至70kPa(G)，最后送至硫磺回收装置。此流程全程干态，无腐蚀，且不产生废水。但由于烟气中含有H₂O、NH₃和SO₃，在烟气降温的过程中可能会生成硫酸铵和硫酸氢铵。其中硫酸氢铵的粘性很大，容易粘附焦粉堵塞过滤器。同时，高温烟气增压后其温度还会进一步升高，所采用的高温压缩机条件较为苛刻，设备投资大，易发生泄漏，其可靠性尚需进一步验证。另外，由于活性焦烟气净化系统所产生的再生尾气组成和流量波动较大，可能会影响硫磺回收装置的正常操作。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种活性焦烟气净化系统再生尾气的处理方法及装置，可实现再生尾气中硫资源的回收，并解决现有再生尾气处理中存在的腐蚀严重、易结盐堵塞等问题。