節能環保的低排放硫磺回收工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種節能環保的低排放硫磺回收工藝，包括熱反應單元、催化反應單元和尾氣凈化單元，尾氣凈化單元采用溴化鋰機組對裝置急冷水冷卻水、胺液冷卻水進行深度冷卻。本發明專利技術投資少、操作費用低、環保節能，充分利用硫磺裝置系統余熱，充分利用了硫磺裝置現有余熱，提高胺液吸收塔吸收效果，降低凈化氣中硫化氫含量，顯著降低硫磺回收裝置煙氣SO2排放濃度。

Energy saving and environmental protection low sulfur recovery process

Low emissions of sulfur recovery process of the present invention relates to an energy-saving and environmental protection, including the thermal reaction unit, catalytic reaction unit and exhaust gas purification unit, exhaust gas purification device of lithium bromide chiller unit using chilled water cooling water, cooling water depth of amine liquid cooling. The invention has the advantages of less investment, low operation cost, energy saving and environmental protection, make full use of waste heat sulfur device system, make full use of the existing sulfur plant waste heat, improve the absorption tower effect of amine liquid, reduce the content of hydrogen sulfide in gas purification, significantly reduce the sulfur recovery device for flue gas SO2 emission concentration.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬硫磺回收
，具體涉及一種節能環保的低排放硫磺回收工藝。
技術介紹
隨著社會的發展，環境污染問題已成為經濟高速發展的制約因素，是各國政府立法必不可少的重要內容。工業發達國家對硫排放要求非常嚴格，美國聯邦政府環境保護局法規規定石油煉制工業加熱爐煙氣、硫磺尾氣和催化裂化再生煙氣SO2排放濃度限值為50ppm(v),約折合143mg/m3。2015年4月，我國發布了《石油煉制工業污染物排放標準》，其中規定：硫磺回收裝置二氧化硫排放濃度限值為400mg/m3，特定地區執行特別限值100mg/m3,現有企業2017年1月1日起執行，新建企業2015年7月1日執行。這一標準上目前世界上最為嚴格的排放標準。目前中國大多數硫磺回收裝置煙氣中SO2含量在960mg/m3以下，通過優化操作、選用性能優良的催化劑部分企業能夠達到煙氣SO2排放小于400mg/m3的要求，但是仍有部分企業不能達標排放。對于特別地區的特別限值100mg/m3,采用現有硫磺回收工藝很難達到排放要求。影響硫磺回收裝置煙氣SO2排放濃度的因素主要為Claus凈化尾氣中含有一定量的H2S和COS。凈化尾氣的總硫含量與脫硫劑的凈化度和催化劑的轉化率(特別是有機硫含量)密切相關，凈化尾氣中未被吸收的H2S和有機硫，經焚燒爐焚燒后轉化為SO2，增加煙氣SO2排放濃度150-500mg/m3。凈化尾氣中硫化氫含量主要取決于胺液吸收塔的吸收效果。經急冷塔冷卻后的加氫尾氣由胺液吸收塔底部進入吸收塔，再生后的胺液由塔頂向下流動，與尾氣逆向接觸完成吸收過程。吸收塔溫度越低，胺液吸收效果越好，凈化氣中硫化氫含量越低。如果能夠提高胺液吸收塔吸收效果，將凈化尾氣中硫化氫降低至10ppm以下，將會顯著降低煙氣二氧化硫排放濃度。然而現有硫磺回收工藝中，尾氣吸收塔溫度大都在40℃左右，夏季甚至會達到45℃左右，硫化氫吸收效果大幅降低，凈化尾氣中硫化氫較高，含量高達100ppm以上，造成煙氣二氧化硫排放不達標。要想降低吸收塔溫度，應當同時降低入塔尾氣和胺液的溫度。此外，隨著國家對能源利用的控制越來越緊，節能減排的要求越來越高。我國能源利用率不高,尤其對中低溫廢熱的回收率還很低,而西方發達國家余熱的80％以上已經被回收利用。裝置大量低溫熱的外排不僅造成環境熱污染，還造成裝置能量浪費。如果能夠將裝置余熱、廢熱利用起來，變廢為寶，可以說是每個企業追求的最高目標。通過節能改造，提供有價值能源，同時減少熱污染，創建友好環境，降低生產運行成本，提高企業效益，這將成為行業節能減排的典范。專利CN103908883A公布了一種硫磺回收裝置的胺吸收尾氣處理方法，該方法采用塔體和兩個高效吸收器對尾氣焚燒部分得到的氣體進行氨吸收，塔體包括一二級吸收分離氧化塔、三級吸收塔和四級洗滌吸收塔，可以實現裝置尾氣二氧化硫排放濃度小于50mg/Nm3。該方法需在硫磺回收裝置的基礎上新建多個塔設備，操作復雜，并且需要消耗氨液。此外，吸收后產生的硫酸銨還需相應的二次處理。專利CN103159187B公布了一種硫磺回收機尾氣處理裝置停工清潔生產工藝。該工藝使用NaOH稀溶液吸收尾氣中的SO2氣體，產生的工藝廢水進堿渣處理裝置處理，可確保硫回收裝置停工期間二氧化硫的排放小于10ppm。該工藝需要消耗堿液，并且需要配套相應的堿渣處理裝置，實際上是一種污染轉移，會增加裝置運行成本。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種節能環保的低排放硫磺回收工藝，投資少、操作費用低、環保節能，充分利用硫磺裝置系統余熱，充分利用了硫磺裝置現有余熱，提高胺液吸收塔吸收效果，降低凈化氣中硫化氫含量，顯著降低硫磺回收裝置煙氣SO2排放濃度。本專利技術節能環保的低排放硫磺回收工藝，包括熱反應單元、催化反應單元和尾氣凈化單元，尾氣凈化單元采用溴化鋰機組對裝置急冷水冷卻水、胺液冷卻水進行深度冷卻。以硫磺裝置自產的0.3Mpa蒸汽作為溴化鋰機組的動力熱源，對胺液及急冷水系統進行深度冷卻。硫磺裝置自產兩股蒸汽，一股為中壓蒸汽，一股為0.3Mpa低壓蒸汽，本專利技術利用是壓力為0.3Mpa的低壓蒸汽，有利于節能。以硫磺裝置尾氣焚燒爐煙氣作為溴化鋰機組的動力熱源，對胺液及急冷水系統進行深度冷卻，回收熱量后的煙氣再經焚燒爐煙囪排放。所述煙氣溫度為280-330℃；所述溴化鋰機組煙氣出口溫度大于140℃。胺液再生塔底重沸器產生的凝結水引入溴化鋰機組作為動力熱源，冷后的凝結水排放，吸收硫化氫的富胺液引入再生塔再生，再生酸性氣重新返回熱反應段回收硫資源。所述凝結水溫度為110-150℃。所述溴化鋰機組為溴化鋰吸收式冷水機組。所述溴化鋰機組急冷水冷卻水出口溫度為10-30℃，優選15-20℃；所述溴化鋰機組胺液冷卻水出口溫度為10-30℃，優選15-20℃。所述加氫尾氣經急冷塔降溫至35℃以下，優選30℃以下；吸收塔塔頂溫度降至35℃以下，優選30℃以下；所述凈化尾氣中硫化氫含量小于10ppm。所述的熱反應段是將酸性氣與空氣混合燃燒，控制燃燒溫度900-1400℃，三分之一的H2S燃燒轉化為SO2，并在高溫下發生Claus反應，元素硫經冷凝器冷凝進入液硫池，反應爐尾氣進入催化反應段；所述的催化反應段是指熱反應單元產生的反應爐尾氣，進入裝填Claus轉化催化劑的一級轉化器和二級轉化器，在催化劑的作用下，經Claus催化轉化后，元素硫經冷凝器冷凝進入液硫池，反應后的Claus尾氣進入尾氣凈化段；尾氣凈化單元：冷凝后的Claus尾氣首先在加氫反應器內加氫催化劑的作用下，含硫化合物加氫轉化為H2S，加氫尾氣進入急冷塔降溫，急冷塔出口氣體進入胺液吸收塔，吸收加氫尾氣中的H2S，胺液吸收塔生成的凈化尾氣經焚燒爐焚燒，急冷塔底急冷水冷卻器循環水、胺液冷卻器循環水分別引入溴化鋰機組進行深度冷卻。熱反應段含H2S的酸性氣在反應爐中部分燃燒轉化為SO2，H2S與SO2發生Claus反應生成元素硫和反應爐尾氣，元素硫和反應爐尾氣進入一級冷凝器進行冷凝，冷凝下來的液體硫磺與反應爐尾氣分離后進入液硫池，反應爐尾氣進入催化反應段；所述的熱反應段是將酸性氣與空氣在反應爐內混合燃燒，控制燃燒溫度900-1400℃，三分之一的H2S燃燒轉化為SO2，并在高溫下發生Claus反應。2H2S+3O2→2SO2+2H2O(1)SO2+2H2S→2H2O+3S(2)形成含有元素硫、H2S、SO2和COS、CS2的反應爐尾氣。其中的元素硫經冷凝器冷凝進入液硫池，反應爐尾氣進入催化反應段。催化反應段反應爐尾氣進入催化反應單元的一級轉化器，在催化劑作用下發生反應，生成元素硫和一級轉化器尾氣，元素硫和一級轉化器尾氣進入二級冷凝器進行冷凝，元素硫進入液硫池得到液體硫磺，冷凝后的一級轉化器尾氣進入二級轉化器反應，在催化劑作用下經Claus催化轉化后，生成元素硫和Claus尾氣，元素硫和Claus尾氣進入三級冷凝器進行冷凝，冷凝后生成的液硫進入液硫池，冷凝后的Claus尾氣進入尾氣凈化段。所述的催化反應段是指熱反應單元產生的反應爐尾氣，進入裝填Claus轉化催化劑的一級轉化器和二級轉化器，在催化劑的作用下，發生如下反應：SO2+2H2S→2H2O+3S(2)COS+H2O→H2S+本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種節能環保的低排放硫磺回收工藝，包括熱反應單元、催化反應單元和尾氣凈化單元，其特征在于：尾氣凈化單元采用溴化鋰機組對裝置急冷水冷卻水、胺液冷卻水進行深度冷卻。

【技術特征摘要】
1.一種節能環保的低排放硫磺回收工藝，包括熱反應單元、催化反應單元和尾氣凈化單元，其特征在于：尾氣凈化單元采用溴化鋰機組對裝置急冷水冷卻水、胺液冷卻水進行深度冷卻。2.根據權利要求1所述的節能環保的低排放硫磺回收工藝，其特征在于：以硫磺裝置自產的0.3Mpa蒸汽作為溴化鋰機組的動力熱源，對胺液及急冷水系統進行深度冷卻。3.根據權利要求1所述的節能環保的低排放硫磺回收工藝，其特征在于：以硫磺裝置尾氣焚燒爐煙氣作為溴化鋰機組的動力熱源，對胺液及急冷水系統進行深度冷卻，回收熱量后的煙氣再經焚燒爐煙囪排放。4.根據權利要求3所述的節能環保的低排放硫磺回收工藝，其特征在于：所述煙氣溫度為280-330℃；所述溴化鋰機組煙氣出口溫度大于140℃。5.根據權利要求1所述的節能環保的低排放硫磺回收工藝，其特征在于：胺液再生塔底重沸器產生的凝結水引入溴化鋰機組作為動力熱源，冷后的凝結水排放，吸收硫化氫的富胺液引入再生塔再生，再生后的酸性氣重新返回熱反應段回收硫資源。6.根據權利要求5所述的節能環保的低排放硫磺回收工藝，其特征在于：所述凝結水溫度為110-150℃。7.根據權利要求1所述的節能環保的低排放硫磺回收工藝，其特征在于：所述溴化鋰機組為溴化鋰吸收式冷水機組。8.根據權利要求1所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宮超，鐘英竹，劉愛華，徐翠翠，劉劍利，劉增讓，陶衛東，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37