梁慧軍

(中國(guó)石油和化工股份有限公司茂名分公司，廣東茂名 525011)

硫磺回收裝置SO2排放影響因素研究與解決措施

梁慧軍

(中國(guó)石油和化工股份有限公司茂名分公司，廣東茂名 525011)

茂名分公司在運(yùn)3套硫磺回收裝置總產(chǎn)能260 kt/a，均采用2級(jí)克勞斯制硫、2級(jí)尾氣加氫還原－吸收工藝，凈化尾氣和液硫脫氣廢氣進(jìn)焚燒爐焚燒后排空。煙氣二氧化硫排放濃度受凈化后尾氣硫含量、硫坑廢氣硫含量和外供燃料氣、氫氣組分等影響較大。采取優(yōu)化催化劑級(jí)配、提高溶劑脫硫效率、將液硫脫氣廢氣引入燃燒爐處理、降低硫坑氧含量等措施，外排煙氣SO2質(zhì)量濃度小于100 mg/ m3的新排放標(biāo)準(zhǔn)。

硫磺回收 二氧化硫排放 因素 研究 措施

中國(guó)石油和化工股份有限公司茂名分公司(以下簡(jiǎn)稱茂名石化)2套60 kt/a硫磺回收裝置(稱3#，4#裝置)于1999年和2000年建成投產(chǎn)，采用Claus+ RAR工藝，設(shè)計(jì)煙氣排放SO2質(zhì)量濃度小于960 mg/m3;2套100 kt/硫磺回收裝置(稱5#，6#裝置)于2009年和2012年建成投產(chǎn)，采用鎮(zhèn)海煉化整套ZHSR工藝，設(shè)計(jì)煙氣排放SO2質(zhì)量濃度小于850mg/ m3;均滿足當(dāng)時(shí)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297—1996)和地方排放要求。根據(jù)新頒布的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31570—2015)指標(biāo)要求，酸性氣回收硫磺裝置大氣污染物排放濃度限值中ρ(SO2)≤400 mg/m3，特別地區(qū)執(zhí)行ρ(SO2)≤100 mg/m3的指標(biāo)。茂名石化要求在2017年1月1日前達(dá)到SO2質(zhì)量濃度小于100 mg/m3的排放指標(biāo)。

目前茂名石化在運(yùn)3#，5#，6#裝置外排煙氣SO2質(zhì)量濃度均高于100 mg/m3，不能滿足新的環(huán)保要求。針對(duì)影響硫磺回收裝置SO2排放各種因素，結(jié)合3套在運(yùn)硫磺回收裝置的狀況和特點(diǎn)，茂名石化開(kāi)展了技術(shù)改造。

1 硫磺回收工藝狀況

3套在運(yùn)硫磺回收裝置由2級(jí)Claus制硫、尾氣處理、尾氣焚燒和液硫脫氣4部分組成，工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 硫磺回收裝置工藝流程示意

制硫單元采用常規(guī)2級(jí)Claus制硫工藝，嚴(yán)格控制配風(fēng)量，使含H2S酸性氣在燃燒爐內(nèi)不完全燃燒，部分生成SO2，H2S與SO2物質(zhì)的量比等于或接近2;在Claus反應(yīng)器內(nèi)H2S與SO2進(jìn)行Claus反應(yīng)生成單質(zhì)硫。生成的單質(zhì)硫進(jìn)入液硫池(硫坑)，尾氣送尾氣處理單元處理。

尾氣處理單元采用加氫還原－吸收工藝，在加氫反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)加氫的方法將制硫尾氣中的單質(zhì)硫和硫化物還原為H2S，再在吸收塔內(nèi)用胺液吸收H2S;解吸后的含H2S酸性氣返回制硫單元循環(huán)回收，凈化尾氣和來(lái)自硫坑的液硫脫氣廢氣送入焚燒爐焚燒，焚燒后煙氣由煙囪排空。

2 影響外排煙氣SO2濃度因素

正常工況下，進(jìn)入硫磺回收裝置焚燒爐的氣體主要是凈化尾氣和液硫脫氣廢氣。因此，影響外排煙氣SO2濃度因素主要有3個(gè):①凈化尾氣硫含量;②液硫脫氣廢氣硫含量;③焚燒爐用燃料氣硫含量。另外，氫氣中的烴類也會(huì)對(duì)煙氣SO2濃度有影響。

2.1 凈化尾氣硫含量影響

凈化尾氣中含有H2S、有機(jī)硫等含硫化合物，這是硫磺回收裝置煙氣排放SO2的主要來(lái)源。凈化尾氣中H2S含量與裝置總硫回收率、胺液凈化度有關(guān)，有機(jī)硫含量與Claus催化劑、加氫催化劑對(duì)有機(jī)硫的水解活性有關(guān)。

2.1.1 催化劑性能

Claus催化劑至關(guān)重要，其性能好壞直接影響制硫單元總硫回收率、有機(jī)硫水解率和尾氣凈化單元負(fù)荷。茂名石化在運(yùn)3#，6#裝置Claus反應(yīng)器采用活性氧化鋁基制硫催化劑和多功能制硫催化劑級(jí)配使用，多功能制硫催化劑只在一級(jí)Claus反應(yīng)器使用(約占20%);5#裝置2級(jí)Claus反應(yīng)器全部裝填活性氧化鋁基制硫催化劑。3套裝置有機(jī)硫水解率大于85%，可滿足外排煙氣ρ(SO2)＜850 mg/m3的要求，但不能滿足SO2質(zhì)量濃度小于100 mg/m3的新指標(biāo)。因此，Claus反應(yīng)器需采用高性能制硫催化劑合理級(jí)配，以提高總硫回收率和有機(jī)硫水解率。

加氫催化劑有機(jī)硫水解活性相當(dāng)重要。選用有機(jī)硫水解性能較差的加氫催化劑，凈化尾氣中會(huì)含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.005%～0.02%的有機(jī)硫，影響外排煙氣SO2質(zhì)量濃度增加50～300 mg/m3;選擇有機(jī)硫水解性能優(yōu)良的加氫催化劑，凈化尾氣中有機(jī)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.002%以下的［1］。茂名石化在運(yùn)3#，5#裝置加氫反應(yīng)器裝填常規(guī)加氫催化劑，6#裝置加氫反應(yīng)器裝填溫加氫催化劑;目前均已運(yùn)行3年以上，加氫催化劑水解性能下降，加氫反應(yīng)器出口氣體有機(jī)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.005%，已不能滿足最新排放要求。

2.1.2 脫硫溶劑(胺液)脫硫性能

脫硫溶劑吸收效率和選擇性是影響外排煙氣SO2濃度的主要因素之一，脫硫溶劑既要高效率地吸收H2S，又要減少對(duì)CO2的共吸收。脫硫溶劑脫硫的性能與脫硫溶劑質(zhì)量、脫硫溶劑濃度、吸收塔操作溫度、貧液H2S含量、溶劑循環(huán)量等因素有關(guān)。

2.1.2.1 溶劑質(zhì)量

在吸收塔底部，氣體與溶劑接近平衡;平衡相中，H2S濃度與氣體中H2S分壓、溶劑中CO2濃度有關(guān)，CO2濃度越高，溶劑吸收H2S的效果越差。國(guó)產(chǎn)脫硫溶劑多是單一配方型產(chǎn)品(MDEA)，在CO2濃度不高的裝置使用，硫回收率可達(dá)到99.9%以上，基本滿足生產(chǎn)要求。但在處理CO2濃度高的過(guò)程氣時(shí)，脫硫溶劑對(duì)H2S、CO2共吸收，造成大量CO2在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，降低了脫硫溶劑對(duì)H2S的吸收效率。茂名石化5#，6#裝置使用在線爐燃燒瓦斯加熱進(jìn)加氫反應(yīng)器的過(guò)程氣，燃燒過(guò)程產(chǎn)生較多的CO2;另外，煤制氫系統(tǒng)來(lái)的酸性氣中φ(CO2)高達(dá)70%以上。5#，6#裝置使用國(guó)產(chǎn)普通單一配方型脫硫溶劑(MDEA)，CO2內(nèi)循環(huán)量較大，降低了胺液對(duì)H2S的吸收效率，導(dǎo)致外排煙氣SO2濃度升高。

經(jīng)過(guò)降低吸收塔溫度、降低貧液H2S含量、提高胺液循環(huán)量等優(yōu)化措施，并且對(duì)硫坑廢氣處理技術(shù)改造后，硫磺回收裝置外排煙氣SO2質(zhì)量濃度仍在200 mg/m3左右，說(shuō)明目前普通單一配方型脫硫溶劑難以適應(yīng)新的環(huán)保要求。從其他企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，采用高效配方型脫硫溶劑將有助于減少煙氣SO2質(zhì)量濃度100～300 mg/m3。

2.1.2.2溶劑濃度

溶劑濃度高有利于減少胺液循環(huán)量、降低裝置能耗，但溶劑濃度不是越高越好。因?yàn)樵谌軇┲蠬2S和CO2濃度比恒定的條件下，隨著溶劑濃度的增加，氣相中酸性氣分壓也增加。另外，溶劑濃度提高也使其黏度增加，溶劑發(fā)泡幾率增加，不利于溶劑再生;也使吸收塔出口氣體夾帶溶劑量增加，溶劑損耗大，運(yùn)行成本增加。一般將溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在30%～45%較為適宜。

2.1.2.3 吸收塔操作溫度

由于以MDEA為主劑配制的脫硫溶劑吸收H2S為放熱反應(yīng)，溫度升高對(duì)H2S吸收不利，因此要需降低吸收塔操作溫度以提高溶劑脫硫效率。吸收塔操作溫度與進(jìn)吸收塔過(guò)程氣溫度和貧液溫度有關(guān)。

1)控制吸收塔進(jìn)口(即急冷塔出口)過(guò)程氣溫度。6#裝置胺液吸收系統(tǒng)采用2級(jí)吸收－再生工藝，液硫脫氣廢氣已改造處理，外排煙氣SO2排放濃度主要受凈化尾氣H2S濃度影響。以6#裝置為試驗(yàn)對(duì)象，在溶劑質(zhì)分?jǐn)?shù)30%、貧液H2S質(zhì)量濃度0.3 g/L、貧液溫度32℃、噸硫溶劑循環(huán)量11 t的條件下，研究急冷塔出口過(guò)程氣溫度與煙氣SO2排放濃度的關(guān)系，見(jiàn)表1。

表1 急冷塔出口過(guò)程氣溫度與煙氣SO2濃度的關(guān)系

由表1可見(jiàn):降低急冷塔出口過(guò)程氣溫度顯著提高溶劑H2S吸收效率。過(guò)程氣溫度越低，H2S吸收效率越高，外排煙氣SO2濃度越低。茂名石化地處南方，夏天天氣炎熱，急冷塔出口過(guò)程氣溫度高達(dá)39℃左右，要解決夏天高溫時(shí)段急冷塔出口過(guò)程氣溫度偏高的問(wèn)題。

2)控制貧液溫度。降低進(jìn)吸收塔貧液溫度也是提高溶劑脫硫效率的重要措施。以6#裝置為試驗(yàn)對(duì)象，在溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%、貧液H2S質(zhì)量濃度0.3 g/L、急冷塔出口過(guò)程氣溫度35℃、噸硫溶劑循環(huán)量11 t的條件下，研究進(jìn)吸收塔貧液溫度與煙氣SO2排放濃度的關(guān)系，見(jiàn)表2。

由表2可見(jiàn):降低進(jìn)吸收塔貧液溫度顯著提高溶劑H2S吸收效率。貧液溫度越低，H2S吸收效率越高，外排煙氣SO2濃度越低。茂名石化地處南方，夏天天氣炎熱，進(jìn)吸收塔貧液溫度可高達(dá)39℃左右，同樣要解決夏天高溫時(shí)段進(jìn)吸收塔貧液溫度偏高的問(wèn)題。

表2 進(jìn)吸收塔貧液溫度與煙氣SO2排放濃度的關(guān)系

2.1.2.4 貧液H2S含量

貧液H2S含量直接影響凈化尾氣質(zhì)量，貧液不貧是導(dǎo)致凈化尾氣H2S濃度的重要因素。以6#裝置為試驗(yàn)對(duì)象，在溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%、急冷塔出口過(guò)程氣溫度35℃、貧液溫度35℃、噸硫溶劑循環(huán)量11 t的條件下，研究貧液H2S含量與煙氣SO2排放濃度的關(guān)系，見(jiàn)表3。

表3 貧液H2S含量與煙氣SO2排放濃度的關(guān)系

由表3可見(jiàn):貧液H2S含量越低，外排煙氣SO2濃度越低;貧液H2S含量與降低煙氣SO2濃度有直接關(guān)系，并且裝置能耗增加不大，貧液ρ(H2S)在0.2～0.5 g/L較為合適。

2.1.2.5 溶劑循環(huán)量

溶劑循環(huán)量對(duì)吸收塔H2S吸收效率有影響。當(dāng)進(jìn)吸收塔過(guò)程氣流量、組分一定時(shí)，溶劑循環(huán)量有一平衡值與之對(duì)應(yīng)。當(dāng)溶劑循環(huán)量小于平衡值時(shí)，凈化氣中H2S濃度高;當(dāng)溶劑循環(huán)量大于平衡值時(shí)，凈化氣中H2S濃度低。但溶劑循環(huán)量大時(shí)需再生的富液量增加，裝置能耗上升。當(dāng)溶劑循環(huán)量接近平衡值時(shí)，操作最為節(jié)能;但Claus制硫單元出現(xiàn)波動(dòng)，進(jìn)吸收塔過(guò)程氣H2S含量偏大時(shí)，容易因溶劑循環(huán)量不足造成凈化后尾氣H2S濃度偏高，導(dǎo)致外排煙氣SO2濃度偏高。因此，溶劑循環(huán)量應(yīng)選擇比平衡值偏大控制。由于平衡值因進(jìn)吸收塔過(guò)程氣流量、組分變化而變化，日常操作需摸索經(jīng)驗(yàn)值，并根據(jù)外排煙氣SO2濃度情況及時(shí)調(diào)整。

以6#裝置為試驗(yàn)對(duì)象，在溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%、貧液H2S質(zhì)量濃度0.3 g/L、急冷塔出口過(guò)程氣溫度35℃、貧液溫度35℃的條件下，研究溶劑循環(huán)量與煙氣SO2排放濃度的關(guān)系，見(jiàn)表4。

表4 溶劑循環(huán)量與煙氣SO2排放濃度的關(guān)系

由表4可見(jiàn):增加溶劑循環(huán)量可有效降低外排煙氣SO2濃度，但裝置能耗增加明顯。

2.2 硫坑廢氣硫含量影響

硫坑廢氣有兩種:一種是液硫脫氣產(chǎn)生的廢氣，一種是硫坑著火燃燒產(chǎn)生的廢氣。

2.2.1 液硫脫氣廢氣

制硫單元產(chǎn)生的液硫中一般含有H2S和H2Sx，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.03%～0.05%。液硫在運(yùn)輸和成型前需將H2S、H2Sx脫氣出來(lái)［2］。目前，液硫脫氣廢氣直接送入焚燒爐焚燒后排放，廢氣中所帶的硫化物和硫蒸氣燃燒生成SO2，造成外排煙氣SO2濃度增加。茂名石化3套硫磺回收裝置液硫脫氣廢氣進(jìn)焚燒爐處理前后外排煙氣SO2濃度情況見(jiàn)表5。

表5 液硫脫氣廢氣進(jìn)焚燒爐處理前后外排煙氣SO2濃度情況

由表5可見(jiàn):將液硫脫氣廢氣引入焚燒爐后，外排煙氣ρ(SO2)增加103～172 mg/m3;因此，要降低外排煙氣SO2濃度必須回收處理液硫脫氣廢氣中的硫。2.2.2硫坑著火燃燒廢氣

茂名石化3套硫磺回收裝置液硫脫氣均采用空氣鼓泡脫氣工藝。由于硫坑不完全密閉，不可避免地存在氧;將設(shè)備腐蝕產(chǎn)生的硫化亞鐵隨液硫進(jìn)入硫坑，在硫坑內(nèi)140℃左右溫度兼有氧環(huán)境下，硫化亞鐵就有可能發(fā)生自燃，引起硫坑內(nèi)硫磺著火燃燒生成大量SO2。這些燃燒廢氣直接進(jìn)入焚燒爐焚燒后排放，立即造成煙氣SO2排放濃度大幅上升，甚至超標(biāo)。要降低煙氣SO2濃度，必須避免硫坑著火燃燒廢氣的產(chǎn)生。

2.3 外供燃料氣和氫氣

焚燒爐燃燒所用燃料為脫硫瓦斯，當(dāng)瓦斯脫硫塔操作不穩(wěn)定導(dǎo)致瓦斯硫含量升高時(shí)，該部分瓦斯進(jìn)入焚燒爐燃燒，瓦斯中硫會(huì)以SO2形式進(jìn)入外排煙氣，導(dǎo)致煙氣SO2濃度升高甚至超標(biāo)。

5#，6#裝置加氫反應(yīng)采用柴油加氫等裝置膜分離后的氫氣，氫氣體積分?jǐn)?shù)74%，含有20%左右的甲烷等烴類。氫氣中的烴類與過(guò)程氣在加氫反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)生成碳硫化合物，這些碳硫化合物進(jìn)入焚燒爐焚燒，影響外排煙氣SO2濃度升高。生產(chǎn)中當(dāng)用氫氣用量增加時(shí)，煙氣SO2濃度升高甚至超標(biāo);用氫氣用量減少時(shí)煙氣SO2濃度下降。

3 應(yīng)對(duì)措施

3.1 優(yōu)化催化劑級(jí)配

制硫催化劑采用有機(jī)硫水解效果較佳的高性能催化劑合理級(jí)配，建議在一級(jí)Claus反應(yīng)器上部裝填1/3氧化鋁基制硫催化劑，下部裝填2/3多功能硫磺回收催化劑或鈦基催化劑;二級(jí)Claus反應(yīng)器全部裝填氧化鋁基制硫催化劑，以提高制硫單元總硫回收率和有機(jī)硫水解率。同時(shí)，尾氣加氫使用水解性能較佳的低溫尾氣加氫催化劑，可使凈化尾氣中有機(jī)硫質(zhì)量濃度降至20 mg/m3以下。

3.2 提高溶劑脫硫效率

3.2.1 降低吸收塔操作溫度

降低進(jìn)入吸收塔的過(guò)程氣溫度(即降低急冷水溫度)和貧液溫度，有利于提高溶劑H2S吸收效率，從而降低煙氣SO2濃度。建議使用低溫?zé)嶂评浼夹g(shù)，增加一組溴化鋰制冷系統(tǒng)，利用裝置低溫余熱(凝結(jié)水、0.3 MPa蒸汽)將循環(huán)水、急冷水及貧液溫度降至30℃以下，保證進(jìn)入吸收塔過(guò)程氣溫度低于30℃;解決夏天高溫時(shí)段的急冷塔和吸收塔溫度偏高的問(wèn)題。

3.2.2 降低貧液H2S含量

首先確保溶劑再生塔H2S脫除效率，通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)，控制再生塔底溫度在120℃左右、塔頂溫度在100～102℃，塔頂壓力控制在70 kPa左右;控制貧液H2S質(zhì)量濃度在0.2～0.5 g/L。

3.2.3 控制溶劑循環(huán)量

日常生產(chǎn)中，在裝置滿負(fù)荷運(yùn)行、溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30%的情況下，6#裝置摸索出的溶劑循環(huán)比(即胺液/硫質(zhì)量比)為10～12，即精貧液循環(huán)量70～90 t/h，半貧液循環(huán)量45～55 t/h。同時(shí)，根據(jù)裝置生產(chǎn)狀況、環(huán)境溫度及煙氣SO2濃度變化等情況調(diào)整溶劑循環(huán)量，確保煙氣達(dá)標(biāo)排放。3.2.4選擇高效配方型脫硫溶劑

高效配方型脫硫溶劑H2S吸收效果更佳且有利于降低裝置CO2內(nèi)循環(huán)量，可提高H2S吸收效率。采用高效配方型脫硫溶劑可將凈化尾氣硫化氫質(zhì)量濃度降至20 mg/m3以下，使煙氣SO2質(zhì)量濃度低于100 mg/m3。同時(shí)，采用高效配方型脫硫溶劑也有利于提高溶劑濃度、降低溶劑循環(huán)量，并且降低裝置能耗。

3.2.5 控制溶劑濃度

硫磺回收裝置尾氣凈化胺液質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在30%～45%時(shí)，既可以達(dá)到較好H2S吸收效果，降低煙氣SO2濃度;又有利于降低胺液循環(huán)量，降低裝置能耗。

3.3 液硫脫氣廢氣處理技術(shù)改造

生產(chǎn)實(shí)踐表明，將液硫脫氣廢氣直接引入焚燒爐焚燒，可使煙氣SO2質(zhì)量濃度增加100～200 mg/ m3，對(duì)煙氣達(dá)標(biāo)排放不利。因此，必須對(duì)液硫脫氣廢氣進(jìn)行凈化處理。液硫脫氣廢氣凈化處理主要有水洗注氨工藝、引入加氫反應(yīng)器處理工藝、引入燃燒爐處理工藝等［2－4］。

3.3.1 水洗注氨工藝

采用水洗注氨工藝需增設(shè)水洗罐，通過(guò)水洗、注氨，在水洗罐中廢氣中的H2S與氨反應(yīng)生產(chǎn)硫化氨，凈化后液硫脫氣廢氣引入焚燒爐焚燒排放;同時(shí)，硫蒸氣也冷凝在水洗罐中。因此，水洗注氨工藝可降低煙氣SO2濃度，采用水洗注氨工藝的硫磺回收裝置煙氣SO2質(zhì)量濃度在200 mg/m3左右。由于硫蒸氣冷凝在水洗罐中，容易積累堵塞水洗罐，需定期清理;水洗罐切出清理期間容易造成煙氣SO2濃度波動(dòng)。

3.3.2 引入加氫反應(yīng)器處理工藝

采用硫磺回收裝置自產(chǎn)的凈化尾氣代替空氣(或氮?dú)?作為鼓泡氣源進(jìn)行液硫鼓泡脫氣，然后用蒸汽抽射器將含硫和水蒸氣的液硫脫氣廢氣抽入尾氣加氫反應(yīng)器，硫蒸氣和含硫化物反應(yīng)生成H2S，氣體進(jìn)入溶劑吸收系統(tǒng)進(jìn)一步回收H2S后送焚燒爐焚燒排放;可將煙氣SO2質(zhì)量濃度降至200 mg/m3左右。該工藝核心是使用耐氧性好、水解性好的專用低溫尾氣加氫催化劑，因此，采用該工藝需裝置停工更換催化劑;并且與普通低溫尾氣加氫催化劑相比，該專用低溫尾氣加氫催化劑投資成本更高，使用有一定的局限性。

3.3.3 引入燃燒爐處理工藝

該工藝適用于以空氣(或氮?dú)?為氣源進(jìn)行液硫脫氣的硫磺回收裝置，液硫脫氣廢氣的主要組分是空氣(或氮?dú)?、H2S和硫蒸氣。用蒸汽抽射器將液硫脫氣廢氣抽至燃燒爐進(jìn)口空氣管中，引入燃燒爐處理，經(jīng)制硫、凈化后送焚燒爐焚燒排放，可將煙氣SO2質(zhì)量濃度降至200 mg/m3左右。該工藝使用蒸汽抽射器抽廢氣，使廢氣中帶入大量的水蒸氣，引入燃燒爐處理會(huì)使?fàn)t溫降低20～30℃，裝置能耗增加。但該工藝可以在線完成，且投資費(fèi)用相對(duì)較低。目前，茂名石化6#裝置已完成該工藝技術(shù)改造，投用后煙氣SO2質(zhì)量濃度降至200 mg/m3左右，減排效果良好。

3.4 調(diào)整硫坑鼓泡氣源

防止硫坑著火的有效措施:一是盡可能減少設(shè)備腐蝕，二是降低硫坑內(nèi)氧濃度。在裝置正常運(yùn)行情況下，降低硫坑內(nèi)氧濃度的措施相對(duì)容易。茂名石化對(duì)在運(yùn)3套硫磺回收裝置的硫坑鼓泡氣源進(jìn)行調(diào)整，用氮?dú)獯嬖瓉?lái)的空氣用作硫坑鼓泡氣。投用后硫坑運(yùn)行正常，液硫質(zhì)量達(dá)標(biāo)，硫坑再未發(fā)生著火問(wèn)題。

3.5 增設(shè)一級(jí)堿洗塔

在吸收塔后增設(shè)一級(jí)堿洗塔，噴淋堿液吸收凈化尾氣中的H2S，吸收H2S后的廢堿液注入酸性水管網(wǎng)。增設(shè)一級(jí)堿洗塔可防止因裝置波動(dòng)而影響煙氣SO2超標(biāo)排放。

3.6 選用潔凈燃料氣

選用穩(wěn)定、低含硫的燃料氣有助于減輕燃料氣對(duì)煙氣SO2濃度的影響。目前，茂名石化3套硫磺回收裝置改用來(lái)自3#柴油加氫裝置的低分氣代替瓦斯，煙氣SO2排放受燃料氣含硫高的影響有所改善。但仍可能受上游裝置操作影響，低分氣含硫量升高。建議有條件時(shí)對(duì)低分氣精脫硫處理，增加1臺(tái)小型干氣脫硫塔，利用胺液再生系統(tǒng)的精貧液脫除低分氣中硫，脫硫塔底富液返回到尾氣富液泵進(jìn)口。

3.7 采用高濃度氫氣

用來(lái)自重整等裝置高濃度氫氣［φ(H2)約94%］代替原來(lái)來(lái)自柴油加氫等裝置膜分離后的氫氣，可有效減少氫氣中烴類對(duì)煙氣SO2排放的影響。但仍可能受上游裝置操作影響，建議有條件時(shí)增設(shè)煤制氫高純氫［φ(H2)約98%］至硫磺回收裝置專線，徹底解決氫氣中烴類對(duì)煙氣SO2排放的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

1)在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)化催化劑級(jí)配、對(duì)硫坑廢氣處理進(jìn)行改造、增加一組溴化鋰制冷系統(tǒng)、吸收塔后增加一級(jí)堿洗塔，并配套H2S吸收效果較佳的脫硫溶劑，可將外排煙氣SO2質(zhì)量濃度降至100 mg/m3以下。

2)正常工況下，凈化尾氣對(duì)煙氣SO2濃度影響最大?？赏ㄟ^(guò)加強(qiáng)日常操作，如優(yōu)化吸收塔和再生塔操作、提高溶劑H2S吸收效果等措施，降低煙氣SO2排放濃度。建議增加一組溴化鋰制冷系統(tǒng)解決夏天高溫時(shí)段的急冷塔和吸收塔溫度偏高的問(wèn)題。

3)使用穩(wěn)定、低含硫的燃料氣和高濃度氫氣對(duì)煙氣SO2減排有利。有條件時(shí)，采取增加一臺(tái)燃料氣精脫硫塔、使用煤制氫高純氫等措施，可有效降低煙氣SO2排放濃度。

［1］劉愛(ài)華，劉劍利，陶衛(wèi)東，等.降低硫磺回收裝置尾氣SO2排放濃度的研究［J］.硫酸工業(yè)，2014(1):18－22.

［2］MAHIN RAMESHNI P E.集液硫脫氣于一體的硫磺收集系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)(RSC－D)TM［J］.硫酸工業(yè)，2010(5):41－49.

［3］CLARK P D，SHIELDS M A，DOWLING N I，etc.液硫脫氣與克勞斯尾氣處理［J］.硫酸工業(yè)，2012(4):10－13.

［4］張義玲，殷樹(shù)青，達(dá)建文.液體硫磺脫除H2S工藝進(jìn)展［J］.上?；ぃ?015，40(5):27－30.

Influencing factors research of sulphur dioxide emission in sulphur recovery unit and solving measures

LIANG Huijun
(Maoming branch，SINOPEC，Maoming，Guangdong，525011，China)

Maoming branch 3 sets of sulphur recovery units with total capacity of 260 kt/a in oporation are introduced.The twostage Claus sulphur production and two stage tail gas hydrogenation absorption reduction process were adopted，with purified tail gas and liquid sulphur degassing waste gas into incinerator burning and emptying.The concentration of sulphur dioxide in flue gas was affected by sulphur content of purified tail gas，sulphur content of waste gas from sulphur pit，and fuel gas and hydrogen component.The measures such as optimizing the grade of the catalyst，improving the desulphurization efficiency of solvent，introduction liquid sulphur degassing waste gas into the combustion furnace，reducing the oxygen content in the sulphur pit，etc.，exhaust gas less than new emission standard of SO2concentration 100 mg/m3.

sulphur recovery;sulphur dioxide discharge;factor analysis;research;measure

TQ111.16;TQ125.1+1

B

1002－1507(2017)02－0038－06

2016－12－16。

梁慧軍，男，中國(guó)石油和化工股份有限公司茂名分公司高級(jí)工程師，現(xiàn)從事技術(shù)工作。E-mail:lianghuijun.mmsh@sinopec.com。