硫磺回收装置尾气提标改造技术研究

纪铭远

摘 要：本文针对硫磺回收装置尾气提标改造工作进行了分析和探索，有效提出了前碱洗和后碱洗两种改造工艺路线，有效结合了具体的工程案例，对两种不同的改造技术进行了对比和分析，总结出了两种改造工艺的优缺点，对提高硫磺回收装置的工作质量和效率有着重要的意义。

关键词：硫磺回收装置;尾气处理;改造技术

现阶段，我国各行各业都在倡导绿色节能减排的工作理念，在具体的生产工作过程中需要有效控制大气当中二氧化硫的排放量，尤其对于硫磺回收装置的工作来讲，在具体的工作过程中，对二氧化硫的排放问题受到了相关工作人员的高度关注。

硫磺回收装置是炼油厂内部常见的环保设施，回收装置的设计工作中要求二氧化硫气体的排放量不能超过960mg/m3，但是随着我国环保工作标准的不断革新和升级，相关工作单位制定出了工业炼油污染物排放的全新标准，并且已经正式开始实施。在废气排放新标准当中，对于酸性气体的回收装置，实际的二氧化硫排放最高值为400mg/m3，在某些特殊区域排放的最大值限定为100mg/m3，该项规定从2015年7月1日开始正式实施。在我国一些工作年限较长的炼油厂单位内部，由于硫磺回收装置的设计方式相对比较落后，在二氧化硫的排放量上无法满足全新的排放工作标准，因此必须要对硫磺回收装置进行有效的改造处理，充分保证二氧化硫气体的排放符合新型的环保工作要求。

1 硫磺回收装置吸收二氧化硫效率的主要影响因素

硫磺回收装置是炼油厂日常生产工作过程中，非常重要的气体回收装置，内部采用的是CLAUS滞留加尾气处理工作模式，其中尾气处理工作方式通常情况下，运用的是加氢还原气体回收技术，将CLAUS尾气进行一系列加氢还原处理，然后通过冷却系统的冷却处理之后，将内部的二氧化硫气体进行有效吸收，最终保证尾气的排放符合环境保护工作的要求[1]。正常情况下，通过硫磺回收装置处理之后的气体，在二氧化硫的排放总量范围在400～600mg之间，影响硫磺回收装置对二氧化硫吸收效果的主要影响因素分为以下几个方面：

第一，在CLAUS尾气处理过程中，通过加氢处理之后可以将二氧化硫气体转化成硫化氢，通过冷却处理之后，

经过MDEA溶液进行反应和吸收，最后会输送到焚烧炉当中进行焚烧处理。吸收塔系统内部的尾气会还有50～ 100ppm的硫化氢气体，通过焚烧处理之后烟气当中会形成100～300mg的二氧化硫浓度，因此吸收塔尾气的处理工作效果，直接关系到了硫磺回收装置对二氧化硫的处理效果。

第二，液硫时在工作过程中选用的是鼓泡脱气的工作方法，在废气的处理过程中，经过蒸汽抽空器处理完成之后，直接输送到焚烧炉内部或制硫燃烧炉来进行燃烧处理。液硫池的尾气当中主要的构成成分包含了空气硫蒸汽、硫化氢以及大量水蒸气等，经过焚烧炉或制硫燃烧炉的燃烧处理之后，会提高烟气当中二氧化硫的含量，进而会直接影响到硫磺回收装置的处理工作效果[2]。

第三，开停工影响。硫磺回收装置在开工和停工过程中，装置到尾气有害物质的含量会出现明显超标的现象，二氧化硫含量超过了CEMS表的最大量程。在开工过程中有害物质超标问题所产生的影响非常明显，停工期间超标时间达到2～3天以上，会直接影响到大气环境的质量。在开展硫磺尾气提标改造工作过程中，比较常用的处理工艺包含了焚烧炉前碱洗脱硫工艺和焚烧炉后碱洗脱硫处理工艺，这两种方式在使用过程中效果有着明显的差异。

2 焚烧炉前碱洗脱硫工艺分析和改造

2.1 工作流程和缺陷问题分析

在焚烧炉之前设置碱洗脱硫工作环节，在具体的工作过程中工作流程分为吸收塔尾气或者在开工停工状态下CLAUS尾气会被直接输送到碱液吸收塔系统内部。吸收塔当中设有碱液循环洗涤系统，可以对系统当中存在的硫化氢和二氧化硫等有害气体进行吸收和处理。尾气塔的上半部分结构设置出水洗涤环节，可以有效去除多余的碱液，处理完成之后直接进行燃烧排放到外部环境[3]。

该脱硫处理工作方式，前期的资金投入量相对较低，可以将进入到焚烧炉内部，气体的硫化氢和二氧化硫物质进行有效吸收，可以保证有害气体的含量降到较低的水平。但是，在具体的处理工作过程中，由于受到催化剂因素的影响，从尾气吸收塔排放出来的气体内部会含有一定量的有机硫，碱液对其无法进行充分的吸收，会随着气体直接进入到焚烧炉内部，进而会影响到气体的排放质量，需要针对这一问题进行进一步处理。

2.2 问题改造处理方法

针对前碱洗脱硫工艺进行了有效的改造处理，相关工作人员通过使用配套内高温和低温的加氢催化剂，以净化处理之后的尾气作为留物质处理的介质，将产生的废气直接输送到加氢反应器当中，以此来有效消除碱液池当中产生的多余二氧化硫。在焚烧炉系统之前增加尾气碱洗塔设备，保证净化处理完成之后的尾气内部硫化氢总含量控制在20ppm以下，吸收完成之后的尾气通过水洗系统处理之后，直接输送到焚烧炉内部来进行处理。废气吸收工作过程中需要对液体的pH值来进行准确的测量，然后依照pH值的高低不同，向其中注入一定量的碱性溶液。在该改造项目正式实施之后，装置处于100%的负荷条件下，工作和运行可以充分满足气体回收的设计工作要求，保证尾气的排放符合气体新型排放工作标准，整体的改造工作效果相对比较明显[4]。

3 焚烧炉后碱洗脱硫工艺

焚烧炉之后增加碱洗脱硫系统，主要是将碱洗吸收塔设置在焚烧炉之后，也称之为后碱性。通过碱洗液的酸碱综合反应，将烟气当中所含有的有毒二氧化硫气体进行洗涤和脱除，这种处理工地具有多种不同的处理技术，比如烟气洗涤技术，空塔喷淋碱洗技术等，在烟气的净化处理效果上基本保持相同。

针对后碱洗系统进行液硫脱气改造工作，使用空气鼓泡技术，鼓泡完成之后将废气直接输送到加氢反应器当中来回收多余的硫化物质，有效控制二氧化硫气体的排放影响。通过增加焚烧炉之后的碱液洗涤，配套设置了废水处理系统，通过二级系统的叠加处理，使得循环脱硫工艺更加的完善。二级循环使用的是专利脱硫技术，对二氧化硫的吸收和凈化处理效果更强，通过使用配套废水处理系统经过氧化处理之后，可以达到烟气直接排放的处理效果[4]。在改造工作完成之后，相关检测工作人员对净化完成之后的烟气二氧化硫含量进行了检测，通过检测之后的烟气全部符合排放标准，外部排放盐水COD值相对较高，因为装置内部的酸性气体整体的处理负荷量较大，生产总负荷量超过了130%以上，造成了焚烧炉后部烟气当中的二氧化硫气体含量，超过了后碱洗单元的标准设计值，同时由于氧化系统的工作能力相对较低，影响到了循环浆液的COD值，因此在外排高盐水的CPD值上相对较大。因此，该项碱洗技术在后续的使用过程中，需要针对这一问题进行进一步的完善和优化，提高有毒气体的整体处理工作效率[5]。

4 结束语

通过上述分析可以看出，在硫磺回收装置的尾气提标改造工作过程中，通过前碱洗和后碱洗两种工艺路线的处理，基本都可以满足烟气处理的工作标准，相对来讲后碱洗的处理工作效果更加明显，对烟气二氧化硫的突出效果更加。

参考文献：

[1]吴孟兵，石延华.两种硫磺回收装置尾气提标改造技术的比较与分析[J].山东化工，2019，48（23）：245-247.

[2]王会强，朱连盷，缪竹平，王瑞.大型硫磺回收装置尾气提标单元问题分析及对策[J].石油与天然气化工，2019， 48（05）：24-29.

[3]王会强.硫磺回收装置停工过程中尾气达标排放方案优化[J].石油化工安全环保技术，2019，35（04）：60-63.

[4]刘建龙，鲁刚，徐凯勃，康宁，张无忠.络合铁脱硫技术在硫磺回收尾气处理中的应用[J].石油炼制与化工，2018， 49（07）：81-84.

[5]王岑.20kt/a硫磺回收装置达标排放措施及优化运行[J].齐鲁石油化工，2016，44（03）：196-202.