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        35kt/a年硫磺回收裝置煙氣SO2達(dá)標(biāo)改造

        2017-08-22 05:17:00徐明彬中華弘潤石油化工有限公司山東濰坊262500
        化工管理 2017年21期
        關(guān)鍵詞:煙氣工藝

        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.

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