硫回收装置尾气处理技术在煤化工装置中的改进与应用

宋丽静

（山西潞安化工煤基清洁能源有限责任公司，山西 长治 046100）

0 引言

在传统化硫回收技术装置（基于克劳斯方法）具体运行使用过程中，其存在的主要问题，在于工艺流程较长、投资水平较高，技术操作步骤复杂，运行过程费用支出数量较多，以及硫回收尾气中硫化物实际含量水平缺乏稳定性等，需要择取适当技术措施展开改进处理过程[1-3]。经由技术改进处理过程的硫回收技术装置的主要特点，在于技术工艺流程相对简单、需要安装配置使用的技术设备数量较少、投资水平相对较低，技术操作流程相对简单、运行过程费用支持数量较少、回收获取的硫磺物质纯度较高，尾气排放技术过程中污染物浓度水平较低等，能够契合满足基于环境层面的基本要求，经济效益和环境保护效益明显。

1 传统硫回收装置尾气处理技术缺点

克劳斯方法的技术工艺，是当前发展阶段处置煤制合成氨物质等煤化工技术装置低温条件甲醇物质洗脱硫脱碳技术工序酸性气体物质回收获取单质硫物质的主要技术方法[4-5]。

源于客观存在的化学平衡技术因素的影响，两级常规性克劳斯方法技术工艺对应的硫回收率介于90%～95%，三级常规性克劳斯方法技术工艺对应的硫回收率介于95%～98%之间，超级克劳斯方法技术工艺对应的硫回收率最高时可以达到99.5%（在达到此项转化率水平之后，酸性气体H2S 的体积分数介于33%～35%，实际对外排出的尾气之中H2S 气体的质量浓度大约为850 mg/m3，同时SO2气体的质量浓度大约为900 mg/m3）[6]。河北省地方标准指导文件DB-13/1640—2012《工业炉窑大气污染物排放标准》中列示的技术控制要求指出：有害性气体污染物SO2气体的排放质量浓度技术参数项目限制数值为400 mg/m3，其排气筒高度技术参数项目测算数值应当大于15 m，且必须设置和运用在线监测技术程序[7-9]。

鉴于此种情况，不管是常规性克劳斯方法技术工艺，还或者是超级克劳斯技术工艺，其实际产生的尾气物质硫化物展现的排放质量浓度技术参数项目水平，已经无法满足逐渐提升的环境保护技术标准控制要求，需要对其安装配置与实际情况相互契合的尾气物质处理技术单元，继而在组合建构形成整体化技术装置条件下，支持满足指向硫回收效率层面，以及尾气物质排放技术标准层面的相关要求。

图1 中呈现的是传统三级克劳斯法硫回收技术装置尾气处理技术流程。

图1 传统三级克劳斯法硫回收技术装置尾气处理技术流程

2 改进后的硫回收装置尾气处理工艺

河北省某公司参考结合公司内部所有硫化物对外排放技术点位的强度水平和工艺性技术指标项目的实际表现状态，借由利用氨法脱硫技术工艺指向SO2气体物质具备的相对较高的去除率技术特点，制定了硫回收技术工艺与锅炉烟气氨法脱硫优化技术工艺相互组合运用的技术工艺执行方案，即仅选择采用三级克劳斯方法技术工艺，在尾气物质经由三级冷凝冷却器技术装置进入到分离器技术装置内部完成分液处理技术环节之后，具体被送入到新增加安装配置的尾气复热器技术装置内部，利用合成氨技术装置形成的副产品，也就是压力技术参数项目为0.5 MPa饱和蒸汽物质将温度技术参数项目介于125～130 ℃之间的硫回收尾气物质加热提升到140～145 ℃之间，继而将其转移输送到循环流化床锅炉技术设备内部，且具体从锅炉技术设备的二次风进风技术点位进入锅炉技术设备内部，接续与燃料煤物质共同推进完成燃烧技术环节，实际形成的烟气物质在经由旋风除尘技术环节、选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术处理环节、电袋复合式除尘技术处理环节、氨法脱硫技术处理环节之后，能够契合河北省制定提出的特别排放限值指导控制要求。

此处介绍的技术工艺方案需要遵循的基本性技术控制原则为：要避免针对硫回收技术装置搭配设置尾气焚烧技术装置；要避免针对硫回收技术装置搭配设置溶液吸收处理技术装置；尾气物质进入到循环流化床锅炉技术设备的燃烧段内部，且尾气压力技术参数项目（≥20 kPa）不需要经由风机技术设备实施的加压技术处理过程，就能够契合满足进入锅炉技术设备燃烧段的技术控制条件。

3 工艺流程

图2 中呈现的是采用新技术的“60·80”工艺项目硫回收工艺技术流程示意图。

图2 采用新技术的“60·80”工艺项目硫回收工艺技术流程示意图

基于甲醇洗脱技术工序获取的酸性气体物质进入到酸性气体分离器技术装置内部，完成甲醇物质液滴分离技术环节之后，其中包含的占据体积分数1/3的酸性气体物质将会接续进入到制硫燃烧炉技术设备火嘴技术组件内部，另外占据体积分数2/3 的酸性气体物质，将会进入到制硫燃烧炉技术设备的炉膛中后部位置。

在制硫燃烧炉技术设备内部，遵照制硫过程相关化学反应的氧气物质实际需求数量，借由酸性气体物质在线分析仪技术设备前馈比值调节技术手段，以及H2S 气体物质/SO2气体物质在线分析仪技术设备反馈分析数据信息，控制干预实际进入到制硫燃烧炉技术设备内部的空气数量。

过程气物质经制硫余热锅炉技术装置副产压力强度为2.5 MPa 的饱和蒸汽物质经由回收余热技术处理后进入一级冷凝冷却器技术装置，副产压力强度为0.5 MPa 的饱和蒸汽物质，气态单质硫物质冷凝转变为液态硫物质，液硫物质经由捕集分离处理后进入液硫池技术装置；出一级冷凝冷却器技术装置的过程气物质进一级过程气加热器技术装置，用压力强度为3.8 MPa 中压蒸汽物质加热处理后进一级克劳斯反应器技术装置，过程气物质中剩余的H2S 气体物质和SO2气体物质接续发生催化转化技术过程，出一级克劳斯反应器技术装置的过程气物质进二级冷凝冷却器技术装置，接续完成后续技术步骤。

4 关键技术及创新点

1）有效彻底解决处置了传统化硫回收技术工艺生成的尾气物质中SO2气体物质或者是H2S 气体物质排放质量浓度高的问题，能够基于数量相对有限的经济投资获取到最优化的环境保护收益，支持确保企业组织在生态环境保护问题基本态势高度严峻的历史实践背景之下，以最高运转负荷维持其优质稳定的生产运营状态。

2）借由针对尾气复热器技术装置的设计和安装配置，相较基于尾气管技术装置所在位置附设蒸汽夹套技术装置的处理方式，能支持确保针对热源的实际利用效率获取到显著改善提升，且尾气物质实际具备的温度技术参数项目高低水平能够获取到妥善有效控制，技术操作流程相对简便，施工技术操作过程便捷性高，有效充分解决处置了尾气物质长距离输送技术活动开展过程中管道线路技术组件遭遇的堵塞技术问题和腐蚀技术问题。

3）源于尾气物质被直接送入锅炉技术设备内部接受燃烧技术处理过程，客观上彻底规避了因实施溶液吸收技术处理环节，以及溶液再生技术处理环节而引致发生的基于生产技术活动现场的二次环境污染问题，契合满足环保管理工作推进开展过程中提出的各项基本控制要求。

4）设计工作流程相对简单，经济资金投入数量相对较少，相关技术流程的生产运行完整过程可靠性水平较高，运行过程经济成本支出水平相对低廉。

5 在生产中的应用

经由改进后的硫回收装置尾气处理工艺，已经实现在我国部分煤化工企业组织内部的引入运用，且能够支持获取到相对优质的经济收益和环境保护收益。

6 结语

综合梳理现有研究成果可以知晓，硫回收技术装置是煤化工企业组织生产技术装置的重要组成部分之一，其在实际运行使用过程中出现的各类问题，客观上严重影响限制石油化工行业领域企业组织生产经营业务推进开展过程中的经济收益获取水平，需要择取和运用适当策略展开解决处置。