液硫池废气加氢回收利用技术研究与应用

马崇彦

中国石化达州天然气净化有限公司

普光天然气净化厂共建设有6套12列装置,单列硫磺回收装置硫磺产量20×104t/a,采用两级克劳斯硫磺回收和还原吸收法尾气处理工艺[1-2],硫回收率可达99.8%。为满足GB 31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》和GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》中SO2排放质量浓度小于400 mg/m3的要求[3-5],已陆续完成液硫池废气进克劳斯炉工艺改造及应用,效果显著[6];通过开展液硫池废气进加氢系统的研究[7],可有效降低天然气净化厂排放尾气中SO2质量浓度,拓展了液硫池废气回收处理技术。

1 工艺流程介绍

普光天然气净化厂尾气处理单元流程:自硫磺回收单元的尾气进入加氢进料燃烧炉,与加氢进料燃烧器中燃烧产生的高温烟气混合,然后进入加氢反应器,在反应器内通过加氢反应将尾气中SO2、Sx还原为H2S,COS、CS2水解为H2S,高温尾气冷却后进入急冷塔,与急冷水直接逆流接触以降低温度,急冷水循环使用。尾气离开急冷塔塔顶后进入尾气吸收塔,尾气中的H2S气体在塔中几乎全部被贫液吸收,然后自压进入尾气焚烧炉。离开尾气吸收塔的半贫液自塔底用半富液泵送至天然气脱硫主吸收塔,进一步吸收酸性天然气中所含的酸性气体[8]。工艺流程示意图见图1。

2 液硫废气入加氢系统研究

为降低硫磺回收装置排放烟气中SO2质量浓度,提高装置总硫回收率,含H2S和硫蒸气的液硫池废气经蒸汽喷射器抽出与加氢燃烧炉出口过程气混合,加热至约250 ℃后进入加氢反应器,在催化剂的作用下所有硫化物转化为H2S,经冷却吸收工艺后,H2S 返回硫磺回收装置,工艺流程见图2。……