曹士偉

摘 要：介紹了某石化公司10kt/a硫磺回收裝置對制硫爐燒嘴的處理能力、液硫脫氣方式等內(nèi)容進行了改造情況，及自2014年改造后開工近一年的運行情況和遇到的主要生產(chǎn)問題。

關(guān)鍵詞：制硫爐燒嘴;成型機;液硫脫氣;胺液

0 引言

2015年1月1日國家實行了新《環(huán)保法》，為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保需要，某石化公司于2014年對10kt/a硫磺回收裝置進行了改造。

將10kt/a硫磺回收裝置尾氣二氧化硫含量設(shè)計960mg/m3，更改為按照二氧化硫含量200mg/m3設(shè)計。2014年10月運行至今，10kt/a硫磺回收裝置消除了液硫氣相、快切管線蝶閥漏量等對硫磺尾氣二氧化硫排放帶來的影響，效果顯著。

1 工藝流程簡介

1.1 制硫部分工藝簡介

清潔酸性氣、含氨酸性氣經(jīng)分液罐，分液后進入制硫燃燒爐（F-3801），在爐內(nèi)約65%（v）的H2S反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫，余下的H2S中有1/3轉(zhuǎn)化為S02。自F-3801排出的高溫過程氣（約1137℃），經(jīng)余熱鍋爐降溫后進入一級冷凝冷卻器。而后通過高溫摻合閥加熱后，溫度達到270℃進入一級轉(zhuǎn)化器（R-3801），過程氣中的H2S和SO2轉(zhuǎn)化為元素硫。反應(yīng)后的氣體進入過程氣換熱器（E-3804）管程與二級冷凝冷卻器出口的低溫過程氣換熱，進入二級冷凝冷卻器，分離后返回過程氣換熱器殼程，加熱至225℃進入二級轉(zhuǎn)化器（R-3802）。反應(yīng)后的過程氣進入三級冷凝冷卻器（E-3803），頂部出來的制硫尾氣經(jīng)尾氣分液罐（V-3802）分液后進入尾氣處理部分。

1.2 尾氣部分工藝簡介

尾氣分液罐出口的尾氣先進入尾氣加熱器（E-3901），換熱、混氫后進入加氫反應(yīng)器（R-3901）進行加氫、水解反應(yīng)。反應(yīng)后的高溫氣體進入蒸汽發(fā)生器（E-3902）發(fā)生0.4MPa飽和蒸汽，尾氣溫度降至170℃進入尾氣急冷塔（T-3901）下部，與急冷水逆流接觸、水洗冷卻至40℃。急冷降溫后的尾氣自尾氣急冷塔（T-3901）頂部出來進入尾氣吸收塔（T-3902）。自尾氣吸收塔（T-3902）塔頂出來的凈化尾氣（總硫≤300ppm），進入尾氣焚燒爐（F-3901），在600℃高溫下，將凈化尾氣中殘留的硫化物焚燒生成SO2，焚燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)過蒸汽過熱器（E-3904）和尾氣加熱器（E-3901）回收熱量后，煙氣溫度降至280℃左右由煙囪排入大氣。

1.3 液硫脫氣和液硫成型

匯入硫封罐的液硫自流進入液硫池（B-3801），通過自尾氣吸收塔頂經(jīng)尾氣風(fēng)機加壓后的尾氣汽提出其中的硫化氫等硫化物后，液硫中的有毒氣體被脫出至氣相，用液硫脫氣抽空器的1.0MPa蒸汽作動力，送至加氫反應(yīng)器入口處理。脫氣后的液硫用液硫提升泵（P-3803A/B）送至硫磺成型機造粒成型，包裝碼垛后，送至裝置外儲存。

2 硫磺回收裝置改造情況

2.1 裝置本次改造運行情況

某石化公司10kt/a硫磺回收裝置2009年由山東三維石化工程股份有限公司，2010年10月建成投產(chǎn)。2014年由中國石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計分公司設(shè)計，對10kt/a硫磺回收裝置進行了改造。改造前后對比如表1、圖1所示。

2.2 改造前裝置運行問題及改造情況

2.2.1 制硫爐爐頭

本裝置原有制硫爐爐頭的設(shè)計指標(biāo)為：11.5t/d，其操作彈性為50%-120%，最大設(shè)計13.8t/d。無法滿足420萬t/a的生產(chǎn)要求，本次改造更換為加拿大AECOMETRIC公司制造的10kt/a的燒氨火嘴設(shè)計（帶富氧工藝）。

2.2.2 制硫爐爐溫

針對制硫爐熱偶進行了更換，仍然采用R型熱偶，通過運行，熱偶TI0303使用狀況良好，溫度顯示較為準(zhǔn)確。

2.2.3 酸性氣流量計量儀表測量不準(zhǔn)

改造前硫磺回收裝置，重要計量儀表清潔酸性氣流量FQ0301，含氨酸性氣流量FQ3804，均計量不準(zhǔn)，無法提供有效地參考，使得對于酸性氣流量變化后制硫爐配風(fēng)的調(diào)整相對滯后。本次改造將酸性氣的儀表更換為彎管式流量計。

2.2.4 尾氣排放的設(shè)計

改造前本裝置產(chǎn)生的制硫尾氣，設(shè)計排放排放濃度為612mg/m3（SO2允許排放濃度為960mg/m3）[1]。本次改造按照不不大于200mg/m3的要求進行設(shè)計改造。

2.2.5 液硫池氣相問題

液硫進入液硫池，經(jīng)過脫氣后溢出的氣相，通過1.0MPa的氣體抽空器將氣相引入尾氣爐焚燒，液硫池內(nèi)的氣相對于尾氣存影響。通過現(xiàn)場試驗測試，液硫脫氣對硫磺尾氣的影響約100mg/m3。本次改造，液硫脫氣是一項重點改造，將原有鼓泡形式更改為鼓泡式脫氣的方式，類似WxxonMobil脫氣法[2]但無催化劑，并將鼓泡氣通過蒸汽抽空氣送入加氫轉(zhuǎn)化器進行加氫轉(zhuǎn)化，吸收處理。

2.2.6 成型機的處理能力

改造前成型機生產(chǎn)能力為3t/h的鋼帶式成型機，按照正常操作模式，每年最多加工5760t。隨著公司提高生產(chǎn)計劃，成型機不能滿足生產(chǎn)需要。本次改造將成型機更改為8t/h的滾筒式成型機，按照正常操作模式，每年最多加工15360t，能夠滿足設(shè)計10kt/a的生產(chǎn)需要。

2014年10月份開工運行，經(jīng)過10個月的運行，改造后裝置的總硫收率達到了為99.93%，硫磺尾氣二氧化硫排放由改造前約350mg/m3，降至目前約150mg/m3。

3 總結(jié)

綜上，經(jīng)過10個月的運行10kt/a硫磺回收裝置2014年的改造，如表1、圖1所示，效果明顯，10kt/a硫磺回收裝置的尾氣排放得到了改善，處理能力、制硫爐壓降、尾氣吸收塔壓降、硫磺尾氣排放等問題得到了解決，尤其是硫磺尾氣排放問題，達到約150mg/m3，能夠滿足不大于200mg/m3的要求。

參考文獻：

[1] GB 16297-1996.大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：國家環(huán)境保護局，1996.

[2]陳賡良等.克勞斯法硫磺回收工藝技術(shù)（第一版）[M].北京：石油工業(yè)出版社，2009.