煤化工项目硫回收工艺技术分析

煤化工项目硫回收工艺技术分析

安得禄

新疆天业汇合新材料有限公司 新疆石河子 （ 832000）

摘要：近年来，我国的工业化进程发展迅速，在煤化工项目中，硫回收工艺有了很大进展。随着煤化工项目的开展，其在满足人们基本需要和社会建设需要的同时也带来了环境污染问题，尤其是含硫尾气的大量排放严重污染大气环境和影响人身体健康，不利于绿色可持续发展目标的实现。因此如何高效回收硫资源已成为当前煤化工项目发展过程中面临的主要问题。通过简析煤化工项目硫回收特点，分析硫回收工艺技术，并对其进行比较，提出煤化工项目应用硫回收工艺的注意要点，以不断提升煤化工装置的应用效率，有效降低环境污染问题。

关键词：煤化工项目；硫回收工艺；技术分析

引言

硫回收是指将含硫化氢等有毒含硫气体中的硫化物转变为单质硫的化工过程。硫在加工过程中存在极大的危害，如不及时脱除，将严重腐蚀设备并影响装置的长周期运行。原油或煤在加工过程中硫化物会转化为H₂S，而H₂S是剧毒物质，对人体和环境有极大的毒害作用，硫回收工艺就是处理H₂S最合适的工艺。

1工艺流程

低温甲醇洗工段来的酸性气，经酸性气预热器预热后进入酸性气燃烧炉与O₂进行不完全燃烧，产生部分单质S，经硫冷凝器冷却后液硫送至液硫池;气相经再热器加热后送至一级克劳斯反应器反应，反应气再经硫冷凝器冷却分离液硫后，经再热器加热送至二级克劳斯反应器;反应气再经硫冷凝器冷却分离液硫后，经再热器加热送至三级克劳斯反应器，如式（1）;硫冷凝器冷却分离液硫后，工艺气经超级克劳斯氧化反应后去尾气焚烧炉，也可直接送至尾气焚烧炉，如图1。

3H₂S+3/2O₂ =cat/570~600K= 3/xSx+3H2O+615KJ/mol （1）

图一

2硫回收工艺技术分析

2.1复合胺法脱硫工艺

克劳斯硫回收焚烧炉出口经废热锅炉回收热量后的约135～140℃的烟气进入复合胺法脱硫系统洗涤塔，烟气经洗涤、降温、除尘后，由下部增压风机加压送入吸收塔;洗涤循环水经洗涤塔泵加压进入板式换热器降温后送至洗涤段上部，自上而下与烟气逆流接触，对烟气进行洗涤、降温、除尘。循环使用的洗涤水经塔底液位调节阀后送入汽提塔，汽提后的污水经调节pH合格后排入污水处理系统进一步处理。洗涤塔送来的烟气，在离子液吸收塔内通过填料层与自上(喷淋)而下的贫液逆流接触，脱除SO₂后的尾气在吸收塔上部经过除沫器回收尾气中夹带的离子液后，进一步经过滤器滤掉携带的微小颗粒杂质，SO₂含量约0～30mg/m³的尾气经烟囱(利旧)达标排放。吸收了SO₂的富液从吸收塔底部引出，经富液泵加压进入贫富液换热器，升温至约90～95℃进入再生塔，再生塔底部的溶液通过再沸器利用0.4～0.6MPa的低压蒸汽间接加热，以维持再生塔底温度在105℃左右，使溶液彻底再生合格;再生合格后的贫液(温度102～105℃)依次经贫富液换热器、贫液冷却器换热降温至约40℃后进入吸收塔上部吸收段循环使用。再生塔顶部引出的再生气经再生气冷凝器冷却降温至40℃，进入分离器分离水分，含SO₂的再生气送至克劳斯硫回收主燃烧炉燃烧，分离出的冷凝液据液位高低经回流泵加压送回再生塔打循环，以维持再生系统的溶液平衡。

2.2斯科特工艺

斯科特工艺在实际应用中采用的是克劳斯装置，通过钴-钼催化剂，将其中的二氧化硫、有机硫化物等经过加氢催化转换成硫化氢，再经过使用脱硫溶剂进行脱硫处理回收硫化氢，之后再将产生的物质重新放入到克劳斯装置中，能够保证硫的回收率，使尾气中的硫含量有效降低，可以减轻对环境的影响，并将其直接排放到大气中。斯科特工艺是一种比较先进的硫回收工艺技术，具有资源回收系统的功效，能够回收脱硫溶液实现资源的循环应用，且具有较高的净化度，可以达到99%以上的硫回收率，但是其工艺流程和操作过程比较烦琐，经济投入成本较高，目前比较适合对环保要求较高或者大中型煤化工企业使用。

2.3塔内循环喷淋吸收段

在塔底未被吸收的尾气，进入一级喷淋设备进行喷淋、洗涤，残留尾气返回塔上部继续处理。在塔上部分，尾气在塔内自下而上与硫酸铵液逆流接触，气液相通过多级喷淋逐层反应吸收，塔盘上的硫酸铵液溢流进入循环液槽，硫酸铵液在循环液槽与塔之间用泵循环喷淋吸收残留SO₂，循环吸收过程中，在循环液槽顶部加入水不断稀释，底部通入气氨与SO₂充分反应生成硫酸铵液进入塔内，残留的尾气从罐顶进入塔内继续进行循环。经过一级喷淋设备洗涤和多级塔内循环吸收后，满足排放标准中尾气的ρ(SO₂)≤100mg/m³，在塔顶除沫后排入大气;循环过程中，塔底部分硫酸铵液通过#2循环泵输送至缓冲罐，最终硫酸铵液作为成品用泵输送出去。

3煤化工项目应用硫回收工艺注意要点

3.1硫黄堵塞

解决硫黄堵塞的措施是根据硫黄堵塞的原因进行分析来分类解决。(1)液硫管线的法兰全部更换为夹套法兰，保证液硫管伴热无死角。液硫总管末端进入液硫池的半米长的非夹套伴热管更换为夹套伴热管，避免总管末端液硫凝固造成整个管道液硫堵塞。(2)系统内杂质和设备腐蚀的铁锈等物质首先会积存在硫靴内，然后会积存在液硫内，因此每次检修都应清理硫冷凝器后的硫靴及液硫封。同时，在开车前先对系统进行吹扫，尽量减少系统各类细小颗粒的残存。在正常生产时严格控制酸性气燃烧炉的供氧量，调配去燃烧室与后燃烧室的酸性气量，保证O₂在燃烧室内全部反应。(3)检修酸性气燃烧炉去后燃烧室的酸性气阀门，减少去后燃烧室的酸性气量，使酸性气中NH₃更多地在燃烧室反应，减少带入后系统的NH₃。控制酸性气中H₂S体积分数不低于30%，进入燃烧室的酸性气越多则火焰区的温度越高。酸性气燃烧炉的温度控制在1250～1300℃，确保达到NH₃完全燃烧的火焰温度。同时，联系低温甲醇洗工段解决其变换脱氨塔问题，从根源上减少或者杜绝酸性气中带NH₃的情况。

3.2满足环保要求

硫回收工艺的优化和创新目的是为有效控制和降低大气中硫物质的排放含量，以满足人们生产生活需要的同时有效保护自然生态环境和人们的身体健康。因此煤化工企业在选择硫回收工艺时，必须要满足新时期国家对新建硫黄生产装置和企业的排放要求GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》，使其不断适应未来绿色可持续发展的目标，最终促进煤化工企业的持续发展。

结语

综上所述，随着国民经济的快速发展，能源需求不断加大，化工厂越来越多，环境保护更加迫切，尾气排放标准更趋严格。适应新时代环境要求，减少大气污染，氨吸收尾气工艺在工业生产中有着重要意义。煤化工企业在进行硫回收工艺选择过程中要积极采用先进的工艺技术和污染控制技术，加强引进技术的吸收和转化，以不断开发具有自主产权的硫回收工艺，最大限度降低尾气中硫化污染物的排放，实现硫黄回收和节能减排目标之间的协调发展，从而满足我国煤化工企业的发展需求。

参考文献

[1]许清鑫.克劳斯法硫黄回收工艺技术探讨[J].化工管理，2020（27）：98-99.

[2]张亚维.煤化工装置中的硫回收工艺和生产标准分析[J].化工管理，2019（12）：201-202.