低硫酸性气硫回收工艺的选择与应用

胡小龙 廖阳平

江西铜业（德兴）化工有限公司 江西德兴 334200

1 硫回收及尾气处理工艺现状

早在上个世纪80年代，我国国内的一些化工生产企业就已经拥有了自己独特的硫回收装置。但是这些硫回收装置是有局限性的，那就是其硫回收装置的规模范围普遍过小，而且没有成熟的尾气处理工艺部分。这时，硫化氢产物转化阶段使用的催化剂活性又不能满足标准，就会导致硫回收的回收率达不到标准，硫回收率仅有80%。不能完成回收的硫化氢代谢产物，就会生成二氧化硫，接着被排放到空气中[1]。二氧化硫物质的积聚排放，给地球上的大气环境造成严重污染。又经过10年的发展变化，我国开始从国外引进硫回收装置。最先引进国外硫回收装置的是“大连西太平洋石化公司”，该公司从法国引进了一套规格为300tPd的硫回收装置，又利用IFP公司的Clauspol-300工艺进行尾气处理，其硫回收率高达99%。截止到本世纪初期，我国化工生产企业总共从国外引进硫回收装置多达十几套，并且包括对6种尾气处理工艺的利用。我国常用的尾气处理工艺技术为：SCOT尾气处理工艺、MCRC尾气处理工艺、以及RAR尾气处理工艺。

2 常用废硫酸回收利用技术

2.1 废硫酸氧化技术

废硫酸氧化回收利用技术已沿用多年，主要就是利用适当氧化剂将废硫酸内有机物氧化分离，使有机物转化为水、二氧化碳等氧化物质与硫酸分离，实现废硫酸的回收利用目标。常用废硫酸氧化剂为过氧化氢、硝酸、高氯酸及臭氧等。在废硫酸氧化技术应用期间，生产部门需结合生产特征及需求选择适当的氧化剂成分。

2.2 废硫酸萃取技术

废硫酸萃取回收利用技术所使用萃取剂应满意以下要求：第一，不可与硫酸发生化学反应，不溶于硫酸；第二，废硫酸内杂物需与萃取剂有很高分配系数；第三，萃取剂成本应控制在一定范围内。现阶段常用萃取剂为甲苯、杂酚油及卤化烃等。

2.3 废硫酸结晶技术

在废硫酸内含大量有机、无机杂物的情况下，可采用结晶法进行回收利用。举例而言，南京某轧钢厂所产出的废硫酸含有大量硫酸亚铁，因此采用了浓缩及结晶技术相结合的废硫酸回收利用后手段，使去除硫酸亚铁的废硫酸重新成为生产原材料，大大提升了实际生产期间的经济效益。

3 硫回收及尾气处理工艺现状提出几点建议

3.1 针对制硫部分的建议

国内的炼厂一般情况下酸性浓度最高的就是硫化氢了，硫化氢在气体中的浓度通常高达50%以上，而在这种情况下，想要回收这些气体最好的工艺方法就是改良Claus直流法，这种工艺也可以称为部分燃烧法。这种回收方法的主要原理就是将所产生的全部酸性气进燃烧炉，然后进行降解。降解流程一般分为三步：高温硫回收和两次低温催化硫回收，经过这三次的操作，炼厂中的酸性气体回收率高达93%～95%，并且在降解酸性气体的同时还可以产生大量的蒸汽，这些蒸汽部分可作为自用，余下的还可以输送到全场蒸汽管网中，用于设置热量交换以及管线的伴热等。

3.2 针对尾气处理部分的建议

由于，目前我国国内很多化工生产企业在进行工厂选址时，都将工厂所在地选在人口密集的地方。这样的话，给化工生产企业的尾气处理工作增加了工作任务。并且由于化工生产企业周边是人口聚集地，所以对这些区域进行尾气处理工作就显得尤为重要了。考虑到这种特殊情况的工厂选址，我们国家环保部门对化工生产企业的尾气处理要求提出了更高的标准。国家环保部门一般建议，在炼厂硫回收及尾气处理工作阶段，采用成本较高的超级SCOT尾气处理工艺。虽然超级SCOT尾气处理工艺要花费的资金成本很高，但其工艺结构比标准SCOT尾气处理工艺的结构要复杂许多，能够更好的提高排出气体的净化度，而且操作过程也相对简单，故提倡采用超级SCOT尾气处理工艺对污染气体进行处理[2]。

3.3 针对溶剂选择部分的建议

对我国以往炼厂方面的气体进行脱硫处理，一般多采用醇胺类液体脱硫剂进行尾气处理工艺过程的实施。并且，伴随着我国科技的不断发展与技术的不断进步。目前在炼厂硫回收方面，国家环保部门建议采用复配型MDEA溶剂作为回收催化剂。因为这种新型溶剂对于硫化氢产物的分解和吸收效果更高效，而且这种新型溶剂能够更好的节约投资成本。除此之外，该复合型MDEA溶剂还具有降低能耗的特点，无论是从哪个方面来看复合型MDEA溶剂都更加合适。因此，建议炼厂脱硫剂尽量选用复配型MDEA溶剂进行硫回收及尾气处理。

4 过氧化氢脱硫法在硫酸工业尾气处理工艺流程

在实际应用中，过氧化氢脱硫技术需要配置吸收塔、循环泵、药剂储槽、药剂计量添加泵以及相应的控制设施。尾气由脱硫塔顶部进入，经逆喷及填料吸收段，与过氧化氢溶液充分接触和反应，生产稀硫酸，脱硫处理后的烟气经除雾沫后，由塔上部排除，产生的稀酸则输送至硫酸系统干吸循环酸槽，作为硫酸浓度的调节用水。在检测到吸收塔内氧化电极电位值低于限值时，计量泵会及时向其进行补充过氧化氢，从而构成了一个良好的尾气处理循环系统。在正常运作时，只需要确保吸收塔内的液位，根据生产速度，周期性向储槽内补充吸收剂，同时对吸收循环泵和计量泵的工作状态进行监管即可[3]。

5 结语

我国化学技术研究人员经过几十年的技术突破，终于在炼厂硫回收方面获得突破性进展。在我国某些领域，已经拥有我国自主开发的硫回收装置不计其数，每年回收处理的硫化氢产物总量已经高达几十万吨。尽管与国外先进国家相比，我国在炼厂硫回收及尾气处理工艺方面还存在很大差距；相信只要我国技术人员不断努力，终有一天我国会在该工艺的开发与利用方面赶超世界上其他发达国家。