硫回收尾氣處理產生溶液的回收與利用

張立志 李海波 郭文浩

摘? 要：2015 年國家環(huán)保部頒發(fā)的《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》提出酸性氣回收裝置二氧化硫限值要求低于100 mg/m3，與原《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297—1996）中二氧化硫限值960 mg/m3 相比，已建成的克勞斯硫回收已不能滿足新的環(huán)保要求。該文介紹某硫回收裝置采用氨法脫硫滿足達標排放要求，結晶產生濃度約10%～15%的硫酸銨漿液的回收與利用。

關鍵詞：硫回收;硫酸銨;工藝指標

中圖分類號：X701? ? 文獻標志碼：A

0 概述

硫回收裝置是某個項目中的一個廢氣處理裝置，該裝置主要是為回收低溫甲醇洗裝置酸性氣、酸水汽提裝置酸性氣和氣化裝置酸性氣中的硫及含硫化合物，通過工藝技術處理，一方面使工業(yè)廢氣排放達到國家環(huán)保排放指標，減少環(huán)境污染，另一方面將酸性氣中大于97%的硫元素轉變?yōu)閱钨|硫產品，回收資源;同時副產20%（wt）硫銨產品。該裝置的長期穩(wěn)定運行，對當地大氣環(huán)境保護有著重要的意義。

1 工藝流程介紹

硫回收尾氣處理采用并聯(lián)雙塔氨法脫硫工藝，煙氣進煙道前煙氣經噴淋水降溫至120℃后入脫硫塔，在塔內，塔底的硫銨溶液經循環(huán)泵打循環(huán)從塔頂噴入，煙氣在出塔前為防止氨逃逸，用工藝水進行二次噴淋，通過控制循環(huán)吸收液的pH值，實現(xiàn)控制加入氨水的加入量，塔底通過羅茨鼓風機連續(xù)鼓入空氣，在塔底發(fā)生吸收、氧化反應生成硫銨，當硫銨濃度達到20%時，通過采出泵連續(xù)送入動力廠進行后續(xù)處理;脫硫后的凈化尾氣由煙囪直接排放。

2 現(xiàn)狀

硫回收氨法脫硫裝置技改后投用，產出的副產硫酸銨溶液未能按照原設計送至某電廠氨法脫硫系統(tǒng)統(tǒng)一回收，導致副產硫酸銨溶液通過槽車外送臨時處置，不但造成產品浪費，還額外增加了運輸費用。為降低成本，給企業(yè)創(chuàng)造最大經濟效益，現(xiàn)計劃將硫回收部分副產硫酸銨溶液送至該電廠脫硫系統(tǒng)進行結晶試驗，檢驗實際運行效果。

3 原因分析

3.1 未設置單獨出料裝置

某電廠脫硫系統(tǒng)共設置兩臺緩沖槽，兩臺料液槽。目前十臺脫硫塔出料過程中各塔漿液混合，當任意一套系統(tǒng)結晶出現(xiàn)惡化時，24小時內便會對原本正常的漿液造成污染，結晶惡化。

2016年11月、2017年3月，硫回收裝置硫酸銨漿液輸送至該電廠脫硫系統(tǒng)后，造成脫硫系統(tǒng)工況異常，吸收塔硫酸銨漿液不結晶，離心機無法分離，硫酸銨產品無法產出。

3.2 硫回收裝置產生的硫酸銨漿液指標不合格

本電廠脫硫各塔濃縮段產生的硫酸銨溶液指標控制情況：濃縮段比重：濃縮段比重控制在1.14～1.35;濃縮段pH：2～3.5;漿液氧化率控制在99%以上。2016年11月、2017年3月，硫回收裝置送至該電廠脫硫系統(tǒng)料液槽硫酸銨漿液未進行指標分析，導致脫硫各塔結晶變細，發(fā)黏，最后各塔漿液被迫進行置換，重新結晶。

4 控制措施

4.1 設置料液槽A/B單獨出料裝置

將目前的緩沖槽A/B分別作為將1-2#塔和3-10#塔的出料緩沖槽; 料液槽A/B分別作為1-2#塔和3-10#塔的料液槽;1#硫銨制備系統(tǒng)處理1-2#塔+硫回收脫硫溶液;2#-5#硫銨制備系統(tǒng)處理其余8臺塔的料液。

硫回收溶液接至料液槽A，通過料液泵A打入1#2#塔，飽和結晶后通過硫銨排出泵打入緩沖槽A，再通過旋流器給料泵A打至1#后處理系統(tǒng)，母液單獨切出，自流回料液槽A，完成循環(huán)。

緩沖槽A、B間設連通閥門，正常運行時隔離，工況異常或設備故障狀態(tài)時可進行切換。

5臺旋流器給料泵出入口管線間均設閥門隔離，實現(xiàn)干燥系統(tǒng)互為備用，例：1#旋流器給料泵故障時，可切換2#給料泵漿液去1#干燥系統(tǒng)進行出料。

具體改造內容如圖1所示。

通過對現(xiàn)場管線及系統(tǒng)隔離，實現(xiàn)A/B系列、硫回收裝置來硫酸銨漿液能夠單獨出料、單獨回液，消除因為1套系統(tǒng)漿液惡化或硫回收裝置來漿液后對其他系統(tǒng)造成污染的風險。

硫回收溶液接至料液槽A，通過料液泵A打入1#2#塔，飽和結晶后通過硫銨排出泵打入緩沖槽A，再通過旋流器給料泵A打至1#后處理系統(tǒng)，母液單獨切出，自流回料液槽A，完成循環(huán)。

3#-10#脫硫塔漿液進入緩沖槽B，通過其他給料泵送入2-5#硫銨制備系統(tǒng)進行分離和干燥，分離出的母液分離出的返回至料液槽B后送回3#-10#脫硫塔內。

硫回收漿液與1#、2#吸收塔漿液混合出料，系統(tǒng)運行正常。

4.2 嚴格控制硫酸銨漿液來液工藝指標

為確保將硫回收裝置脫硫塔產生的漿液穩(wěn)定合格的送至該電廠脫硫裝置，硫回收裝置安排專人每天將取好硫酸銨漿液每班分2次送至化驗室分析化驗，指標符合表1硫銨溶液外送標準后該電廠脫硫裝置方可進行接液。

5.1 結論

經過1#-2#脫硫塔單獨接收硫回收漿液進行出料測試，發(fā)現(xiàn)硫回收漿液工藝指標控制在濃縮段比重：濃縮段比重控制在1.10～1.2;濃縮段pH：3～3.5;漿液氧化率控制在97%以上時對1#-2#脫硫塔內硫酸銨結晶無影響，進而推廣至3#-10#脫硫塔按照以上工藝指標進行接收硫回收漿液，自2019年4月8日起至今進行接收該裝置硫酸銨溶液，該電廠脫硫裝置1#-10#脫硫各塔未發(fā)生系統(tǒng)大面積結晶異常，運行工況穩(wěn)定，并且硫酸銨產量每100 m3漿液增加25 t～30 t左右。

5.2 效益預測

通過對現(xiàn)場管線及系統(tǒng)隔離，實現(xiàn)A/B系列能夠單獨出料、單獨回液，消除因為一套系統(tǒng)漿液惡化后對其他系統(tǒng)造成污染的風險。

硫銨產品穩(wěn)定產出，漿液結晶正常，不產生漿液外運，每年至少節(jié)省漿液轉運費用64萬元。

接收該硫回收裝置漿液后，每年增加硫銨產量（19070×8000×24.5%）=3.74萬噸，增加硫銨產品收益：1870萬元/年，節(jié)省硫回收外運漿液費用約30萬元/年。

參考文獻

[1]馬少紅，張明成，劉海洋，等.氨法脫硫在硫回收尾氣處理中的應用[J].廣東化工，2017，44（20）：153-154.