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(dá)標(biāo)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(shí)際運(yùn)行情況分析引起硫磺回收裝置煙氣二氧化硫超標(biāo)的因素，并針對各影響因素提出了技改方案，通過技改落實(shí)，實(shí)現(xiàn)裝的煙氣二氧化硫達(dá)標(biāo)排放。

硫磺回收;煙氣;二氧化硫

1 工藝簡介及運(yùn)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(jì)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(jì)焚燒后尾氣中SO2排放指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB16297-96表中的二級標(biāo)準(zhǔn)，排放濃度不大于960mg/m3，凈化尾氣中總硫 300ppm（v）。

1.2 裝置運(yùn)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(yùn)行，裝置原料穩(wěn)定，工藝運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)工藝指標(biāo)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(yàn)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(dá)不到設(shè)計(jì)排放指標(biāo)要求。

2 煙氣SO2超標(biāo)原因分析

車間經(jīng)過分析，查找超標(biāo)原因，并根據(jù)超標(biāo)原因制定了相應(yīng)的技改措施?，F(xiàn)將裝置存在問題及對應(yīng)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(jì)時(shí)，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(yàn)，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(biāo)另一主要原因?yàn)橐毫虺爻榭瘴矚猓b置設(shè)計(jì)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(jìn)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(yùn)行一定時(shí)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(jìn)入焚燒爐燃燒。根據(jù)尾氣現(xiàn)場流程分析和充氮?dú)庠囼?yàn)驗(yàn)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(yīng)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(shí)內(nèi)容

3.1 脫硫醇尾氣改造內(nèi)容

根據(jù)公司實(shí)際情況，硫醇尾氣進(jìn)焦化加熱爐燃燒或進(jìn)TMP裝置，與TMP廢氣一起脫硫脫硝處理后排煙囪，不在進(jìn)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(shí)現(xiàn)硫化氫回收利用，又可以避免抽空尾氣進(jìn)入焚燒爐燃燒后影響煙氣SO2排放指標(biāo)。

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(shí)際情況分析，HV-7206、HV-7201B存在內(nèi)漏，泄漏的硫化氫會直接進(jìn)入焚燒爐。因此，本次改造在F-2721跨線后端增設(shè)一個(gè)密封等級較高的氣動閥門，并在跨線上配置氮?dú)獬鋲狐c(diǎn)。增設(shè)閥門是為了將跨線與運(yùn)行管線隔離；設(shè)注氮點(diǎn)向其內(nèi)部充氮?dú)?，既可以避免過程氣內(nèi)漏，又可以保護(hù)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(yùn)行情況

通過檢修改造，針對影響制硫煙氣排放指標(biāo)的幾個(gè)主要因素，都進(jìn)行了改造。脫硫醇尾氣改至焦化加熱爐燃燒，不再進(jìn)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(jìn)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(hù)氮?dú)?、胺液吸收運(yùn)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(hù)氮?dú)馔队煤?，煙氣SO2能夠降至100mg/m3左右。

5 結(jié)語

通過實(shí)際運(yùn)行分析，硫磺回收裝置煙氣二氧化硫排放超標(biāo)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(jìn)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(shí)現(xiàn)了煙氣二氧化硫200 mg/m3的低標(biāo)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.