35kt/a年硫磺回收裝置煙氣SO2達標改造

徐明彬(中華弘潤石油化工有限公司，山東濰坊262500）

35kt/a年硫磺回收裝置煙氣SO2達標改造

徐明彬(中華弘潤石油化工有限公司，山東濰坊262500）

從裝置實際運行情況分析引起硫磺回收裝置煙氣二氧化硫超標的因素，并針對各影響因素提出了技改方案，通過技改落實，實現(xiàn)裝的煙氣二氧化硫達標排放。

硫磺回收;煙氣;二氧化硫

1 工藝簡介及運行情況

1.1 裝置工藝簡介

公司3.5萬噸/年硫磺回收裝置，設(shè)計年回收硫磺3.5×104t/ a，操作彈性為40%-115%。硫磺回收部分采用成熟的Claus工藝，尾氣處理單元采用Scot加氫還原吸收工藝，尾氣吸收劑采用的是30%甲基二乙醇胺溶液。硫磺回收部分的單程轉(zhuǎn)化率96.4%，總硫回收率99.8%。裝置設(shè)計焚燒后尾氣中SO2排放指標符合國家標準GB16297-96表中的二級標準，排放濃度不大于960mg/m3，凈化尾氣中總硫 300ppm（v）。

1.2 裝置運行情況

2013年9月12日3.5萬噸/年硫磺回收裝置尾氣部分開工運行，裝置原料穩(wěn)定，工藝運行平穩(wěn)，各項工藝指標均在控制范圍內(nèi)。但通過煙氣在線監(jiān)測及對尾氣取樣化驗分析，裝置煙氣SO2濃度在1000mg/m3左右，凈化尾氣總硫在220-580mg/m3，達不到設(shè)計排放指標要求。

2 煙氣SO2超標原因分析

車間經(jīng)過分析，查找超標原因，并根據(jù)超標原因制定了相應的技改措施。現(xiàn)將裝置存在問題及對應的技改措施匯總?cè)缦拢?/p>

2.1 脫硫醇尾氣的影響

3.5 萬噸/年硫磺回收裝置在設(shè)計時，將焦化、汽油加氫、氣分裝置的脫硫醇尾氣引入尾氣焚燒爐，經(jīng)尾氣焚燒爐燃燒后排放。脫硫醇尾氣含有硫化氫、硫醇、硫醚等物質(zhì)，硫化物含量較高，燃燒后生成SO2，因而會使煙氣中的SO2含量增加。通過將硫醇尾氣切除試驗，煙氣中的SO2質(zhì)量濃度能夠降低300-500mg/m3左右。

2.2 液硫池抽空尾氣的影響

煙氣中SO2超標另一主要原因為液硫池抽空尾氣，裝置設(shè)計將液硫抽空尾氣直接引入焚燒爐燃燒，抽空尾氣中含有一定量的硫化氫、硫、SO2，燃燒后生產(chǎn)SO2在，增加了煙氣中SO2的含量。裝置生產(chǎn)的液硫中含有約300μg/g左右的硫化氫，液硫經(jīng)過脫氣處理后一般低于50μg/g。脫除的硫化氫進入焚燒爐燃燒，會使煙氣中的SO2質(zhì)量濃度增加100mg/m3-200mg/m3。

2.3 過程氣閥門內(nèi)漏的影響

尾氣焚燒爐跨線切斷閥及尾氣加熱器出口跨線切斷閥都是蝶閥，開工運行一定時間后，由于積雜等蝶閥會有一定的泄漏量，會造成部分未經(jīng)加氫處理的尾氣直接進入焚燒爐燃燒。根據(jù)尾氣現(xiàn)場流程分析和充氮氣試驗驗證，HV-7201B、HV-7206存在泄漏，對排放煙氣中的SO2也存在一定的影響。

2.4 胺液品質(zhì)低，吸收效果差

3.5 萬噸/年硫磺回收裝置

由于尾氣吸收部分操作壓力比較低，因此尾氣吸收塔對胺液品質(zhì)的要求就會提高，一般要求貧液硫化氫不大于1g/L，熱穩(wěn)定鹽不能大于1%，并保持溶液清潔，胺液濃度也要相應的提高，一般在35%-45%。因現(xiàn)階段胺液再生裝置采用集中再生，處理焦化、催化、蒸餾、加氫裝置的脫硫富液，所以胺液的品質(zhì)和質(zhì)量相對較差。

3 裝置技改落實內(nèi)容

3.1 脫硫醇尾氣改造內(nèi)容

根據(jù)公司實際情況，硫醇尾氣進焦化加熱爐燃燒或進TMP裝置，與TMP廢氣一起脫硫脫硝處理后排煙囪，不在進硫磺裝置尾氣焚燒爐。

3.2 脫汽池抽空尾氣改造內(nèi)容

在現(xiàn)有的脫氣工藝基礎(chǔ)上，通過蒸汽噴射器將液硫池頂部的氣體加壓后送入制硫爐燃燒，即可實現(xiàn)硫化氫回收利用，又可以避免抽空尾氣進入焚燒爐燃燒后影響煙氣SO2排放指標。

改造后的工藝流程圖為：

3.3 焚燒爐尾氣跨線增設(shè)雙閥

根據(jù)裝置過程氣、尾氣流程實際情況分析，HV-7206、HV-7201B存在內(nèi)漏，泄漏的硫化氫會直接進入焚燒爐。因此，本次改造在F-2721跨線后端增設(shè)一個密封等級較高的氣動閥門，并在跨線上配置氮氣充壓點。增設(shè)閥門是為了將跨線與運行管線隔離；設(shè)注氮點向其內(nèi)部充氮氣，既可以避免過程氣內(nèi)漏，又可以保護跨線減少腐蝕。

改造前流程示意圖為：

改造后流程示意圖為：

4 改造后的運行情況

通過檢修改造，針對影響制硫煙氣排放指標的幾個主要因素，都進行了改造。脫硫醇尾氣改至焦化加熱爐燃燒，不再進尾氣焚燒爐；液硫抽空尾氣改入制硫爐回收利用；焚燒爐跨線也增設(shè)了跨線雙閥及注氮閥；胺液吸收問題由于受全廠規(guī)劃影響本次沒有進行改造。

裝置改造開工后，投用煙氣在線分析儀，在焚燒爐跨線不投用保護氮氣、胺液吸收運行良好的情況下在線分析儀檢測煙氣SO2能夠穩(wěn)定在200mg/m3左右；焚燒爐跨線保護氮氣投用后，煙氣SO2能夠降至100mg/m3左右。

5 結(jié)語

通過實際運行分析，硫磺回收裝置煙氣二氧化硫排放超標的主要影響因素一般由脫硫醇尾氣、液硫抽空尾氣、閥門內(nèi)漏、溶劑吸收效果幾方面。針對裝置存在的問題，車間進行針對性技改，在保持硫磺回收裝置在現(xiàn)有的工藝條件下（克勞斯+斯科特），實現(xiàn)了煙氣二氧化硫200 mg/m3的低標排放。

[1]李鵬，劉愛華.影響硫磺回收裝置SO2排放濃度的因素分析[J].石油煉制與化工，2013，4（4）75-79.