论硫磺回收工艺的尾气处理技术

魏文斌　张朋岗

摘 要：近年来，我国更新了石油炼制的工业污染排放标准，新标准的出炉给硫磺回收工艺的尾气处理技术提出了更高的要求，使得石油化工企业必须对生产过程中硫磺回收的尾气处理工作进行技术性的优化和改进，以达到全新的尾气排放标准。本文以硫磺回收尾气处理技术达标难点作为切入点，对硫磺回收工艺的尾气处理技术进行集中的探讨，系统的介绍了当下应用较为广泛的几种典型尾气处理技术的适应性和优缺点，进而在企业资本投入、统筹规划的条件下，提出硫磺回收工艺尾气处理技术的选择建议，进而摸索出新标准下硫磺回收工艺尾气处理技术的优化。

关键词：硫磺回收工艺;尾气处理技术;优化

我国的环境保护标准在逐年升级，国家对硫磺回收工艺的尾气处理控制要求越来越严苛，在循环经济和生态保护战略开展的双重推进下，全国各地已经形成了全新的硫磺回收工艺尾气处理回收标准。在这种新标准的背景下，企业要充分认识到国家对控制尾气排放的决心，要对硫磺回收工艺的尾气处理技术进行全面的优化和改进，企业对各种尾气处理技术进行系统的分析，横向比较不同处理技术优缺点以及与企业生产的匹配度，进而选择适应企业生产和发展的最佳尾气处理技术，并对处理流程进行全面优化，全面满足国家对尾气排放的全新技术要求。

1 硫磺回收工艺尾气处理技术达标的难点

首先，硫磺回收工艺对低品质的酸性气体处理起来难度很大。由于硫磺回收工艺尾气中的酸性气体来源不同，造成占比组成的差异性较大。在酸性气体质量较高时，H2S所占的体积分数可以达到90%以上，CO2和CO含量较低，而相对较差的酸性气体中，H2S所占体积分数在50%到60%之间，煤制酸性气体的H2S体积分数则低至1%到30%，致使CO2和CO含量较高，在进行尾气处理过程中，CO2和CO含量较高的劣质酸性气体中的有机硫容易穿透胺液吸收单元，这样就会造成焚烧炉中产生大量的SO2气体，致使硫磺回收工艺的尾气排放不达标。其次，硫磺回收工艺在开工过程中，装置在不断升温的过程中会出现催化剂硫化的现象，在停工期间，还会出现催化剂钝化和系统吹硫的现象，致使尾气排放难以达到国家新标准。

2 当前应用较为广泛的硫磺回收尾气处理技术分析

2.1 LS-De-GAS硫磺回收尾气处理技术

LS-De-GAS是我国石化齐鲁分公司研究院研发出来的硫磺回收尾气处理专利技术，能够有效降低硫磺回收尾气中的SO2气体浓度，使其达到国家的相关标准。该项尾气处理技术主要是利用有机硫对催化剂进行高效水解，以独立再生系统和高效脱硫剂进行配套辅助，进而通过温度控制的方式在吸收塔中进行液硫脱气废气处理。其中，液硫脱气将净化后的尾气进行巧妙处理，以充当液硫池的鼓泡起源，返回克劳斯系统，有效降低公用工程消耗，且H2S排放体积分数小于国家标准，该项专利技术具有成本低，无二次污染的特点，硫的收率可达99.99%，在炼油企业中得到了广泛的应用。

2.2 烟气碱洗硫磺回收尾气处理技术

烟气碱洗工艺目前我国已经存在多家专利技术供应商，其主要通过两级克劳斯+SCOT+尾气焚烧+钠法烟气脱硫等组合对硫磺回收尾气进行脱硫处理。该项工艺的主要处理流程为：硫磺回收酸性尾气在制硫单元处理过后输送到尾气焚烧炉，待余热回收完成后，烟气在260℃的条件下进入到换热器中进行换热，当烟气达到200℃后在输送至脱硫塔中。在脱硫塔中，烟气需经急冷洗涤降至60℃后进入塔内填料段进而实现SO2的脱除。烟气碱洗技术的最大特点就是可靠性高且适应性极强，具有较强的抗波动性，无论开工还是停工都可以在调整工艺的条件下实现SO2气体的浓度控制，进而达到尾气排放标准。

2.3 氨法尾气脱硫硫磺回收尾气处理技术

氨法尾气脱硫工艺与烟气碱洗工艺如出一辙，仅缺少SCOT环节，该技术的主要工艺流程为：经两级克劳斯流程处理后，酸性气体还要经过焚烧处理再进入到脱硫塔中，烟气在脱硫塔中与逆流的循环浆液进行充分的接触洗涤，同时进行吸收和降温处理，此过程中，SO2被循环液中的含氨吸收剂进行充分吸收，生成一种亚硫酸铵的反应物。在脱硫塔底部，含亚硫酸铵的液体与鼓入塔内的空气进行充分的氧化反应，生成硫酸铵，经过氨法尾气脱硫工艺处理后的烟气能够将排放尾气中的SO2质量浓度控制在50mg/m3以下，脱硫效率高达98%以上，该项技术省去了SCOT环节，能够实现成本和运行的有效控制，但也存在易形成气溶胶或氨逃逸的问题。

2.4 有机胺脱SO2硫磺回收尾气处理技术

有机胺脱SO2硫磺回收尾气处理技术也称之为Cansolv SO2洗涤技术，是壳牌全球解决方案公司发明的专利技术，该项技术的工艺流程为：硫磺回收酸性尾气在制硫单元处理过后输送到尾气焚烧炉，待余热回收完成后，烟气在260℃的条件下进入到换热器中进行换热，当烟气达到200℃后在输送至脱硫塔中。在脱硫塔中，烟气需经急冷洗涤降至60℃后进入塔内填料段进而实现SO2的脱除，烟气在脱硫塔中与逆流的循环浆液进行充分的接触洗涤，尾气经此净化后经烟囱排放出去，塔底酸性水经过中和反应处理后进行排放。此技术还应用到再生塔，富液换热之后进入再生塔，塔顶气体经冷却后输送至回流罐，而回流罐底部的酸性水则会经过增压泵输送至再生塔。这种技术的最大优势在于不设置SCOT单元就可对所有装置的含硫尾气进行统一处理，但操作复杂且投资较大。

2.5 超优克劳斯+烟气碱洗技术

超优克劳斯技术的核心在于SO2气体在H2S选择性氧化之前就被还原成硫蒸气。而企业为了实现当前我国全新尾气排放标准的严格要求，又在超优克劳斯直接氧化技术的基础上辅以钠法碱洗技术，进而形成了全新的工艺组合。超优克劳斯技术+烟气碱洗技术就是通过克劳斯反应、催化还原反应以及选择性氧化反应三种途径生产单质硫，再对烟气进行一轮碱洗的尾气处理技术，此工艺技术在有效降低尾气除硫，实现99.9%以上的尾气除硫率，且流程简单易操作，投资和运行成本也相对较低，同时还具备较强的抗原料波动能力。但此种尾气处理技术同样存在一定的缺点，这种技术的硫回收率较低且产生高含盐废水。

3 结论

不同硫磺回收企业在企业工艺装置配备、环保要求、酸性气体特点不同的条件下，采用的尾气处理技术推荐为：

当企業已经拥有多套硫磺回收装置的条件下，可应用LS-De-GAS作为尾气处理技术来解决SO2气体排放达标的问题，特别是全加氢炼油厂，采用LS-De-GAS技术可有效降低投资及运行成本，对处理高品质酸性气体具有较高的效率，且不产生二次污染。这类企业在应用此项技术时可增设一套烟气碱法脱硫，进而提升企业开停工的适应性，还能够增强低品质酸性气体处理。

对于硫磺回收尾气CO2含量较高，需要考虑含硫气体综合治理的企业可以考虑除去SCOT环节的氨法脱硫技术或有机胺法脱硫技术，如果企业的硫磺回收并不受到废水排放的限制，则可以选择超优克劳斯+烟气碱洗技术的尾气处理技术。

纵观五种硫磺回收尾气处理技术，烟气碱洗技术具有最好的达标效果，但其投资和运行的成本也较高，现阶段仅适用于其他尾气回收技术的辅助技术，进行尾气处理补充，若企业仅有一套硫磺回收工艺配置，且能够接受含盐废水的条件下，烟气碱洗技术是最佳的选择，其适应性和可靠性是企业的不二选择。

参考文献：

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[3]何红梅，张迎，郭佳林.硫磺回收装置尾气净化工艺探讨[J].石油化工技术与经济，2017（33）：62.