低硫排放的硫磺回收工艺的制作方法_2

文档序号:9538243阅读:来源:国知局
经烟画排空;
[0027] 7)当吸附脱硫塔出口过程气总硫折为S〇2快要超过lOmg/m 3时,该吸附脱硫塔切 出,用250-300°C惰性气进行原位热再生,热再生完成后,降溫至80°C W下备用,或不经降 溫立即切入进行脱硫;再生出口气回到燃烧炉,燃烧炉后的冷凝器,一级克劳斯反应器后的 冷凝器,二级克劳斯反应器后的冷凝器,选择性加氨还原反应器后的冷凝器,或者选择性氧 化反应器之后的冷凝器,将再生气中的单质硫和&S、S〇2等硫化物进行回收,脱硫塔再生期 间排空尾气总硫折为S〇2《 lOmg/m3。
[002引本发明的低硫排放硫横回收工艺中,催化氧化吸附脱硫剂可采用NazCCV活性 炭、化OH/活性炭、K2CO3/活性炭、KOH/活性炭、FezCV活性炭、NazCOs/氧化侣、K2CO3/氧 化侣、FezCV氧化侣、Fe203/氧化娃W及氧化铁脱硫剂中的一种或多种,都可达到总硫折为 S02《 lOmg/m 3的脱硫精度。其中,负载化2〔03、化0H、K2C03、K0H的脱硫剂对S02的处理能力 较大,负载化203的脱硫剂或化203脱硫剂对HzS的处理能力较大。W脱硫塔所装全部脱硫剂 计,在该脱硫精度时,运些脱硫剂的初次硫容都可W>100g硫/1000 g脱硫剂,经250-300°C 惰性气多次热再生可达到初次硫容3-5倍W上的总脱硫量。
[0029] 本发明的低硫排放硫横回收工艺中,所用的催化氧化吸附脱硫剂,在总硫折为 S〇2《lOmg/m3穿透前的初次硫容,优选> 200g硫/1000 g脱硫剂,优选> 300g硫/1000 g脱 硫剂,更优选> 400g硫/1000 g脱硫剂,且经多次热再生可达到初次硫容3-5倍W上的总脱 硫量。
[0030] 本发明的低硫排放硫横回收工艺中,采用脱硫精度折为S化《5mg/m3的催化氧化 吸附脱硫剂,排空尾气的总硫可W低至折为S〇2《 5mg/m3,W脱硫塔所装全部脱硫剂计,在 该脱硫精度时,初次硫容优选>100g硫/1000 g脱硫剂,优选> 200g硫/1000 g脱硫剂,更 优选> 300g硫/1000 g脱硫剂,且经多次热再生可达到初次硫容3-5倍W上的总脱硫量。
[0031] 本发明的低硫排放硫横回收工艺中,采用脱硫精度折为S化《2mg/m3的催化氧 化吸附脱硫剂,排空尾气的总硫可W低至折为S化《2mg/m3,W脱硫塔所装全部脱硫剂计, 在该脱硫精度时,初次硫容>100g硫/1000 g脱硫剂,优选> 200g硫/1000 g脱硫剂,优选 > 300g硫/1000 g脱硫剂,且经多次热再生可达到初次硫容3-5倍W上的总脱硫量。
[0032] 本发明的低硫排放硫横回收工艺中,所用的催化氧化吸附脱硫剂,优选适当制 备的NazCOs负载量的5-10 %的化2CO3/活性炭、化2〇3负载量5-20 %的化2〇3/活性炭, 或者W化2〇3为主要成分的氧化铁脱硫剂,W脱硫塔所装全部脱硫剂计,在脱硫精度折为 S〇2《 10mg/m3、S〇2《 5mg/m3、S〇2《 2mg/m3的条件下,运S种脱硫剂的初次硫容都可W达到 > 200g硫/1000 g脱硫剂,乃至> 300g硫/1000 g脱硫剂、400g硫/1000 g脱硫剂、500g硫 /1000 g脱硫剂,初次热再生后都可W达到初次硫容95 %W上的硫容,五次热再生后都可W 达到初次硫容80%W上的硫容,十次再生后都可W达到初次硫容65%W上的的硫容,即五 次热再生可达到初次硫容4倍W上的总脱硫量,十次热再生可达到初次硫容7倍W上的总 脱硫量。
[0033] 本发明的低硫排放硫横回收工艺中,优选用脱硫塔出口气做再生气,再生出口气 优选回到选择性氧化反应器之后,与从选择性氧化反应器出来的过程气混合进入第五冷凝 器,冷却到140-160°C,混合气中的单质硫冷凝分离进入液体硫横槽,除去单质硫的混合气 再经第六冷凝器、在线的第二吸附脱硫塔处理后,再经烟画排空;再生出口气也可W回到选 择性还原反应器之前,与从二级克劳斯反应器出来的过程气混合进入第=冷凝器,冷却到 140-16(TC,混合气中的单质硫冷凝分离进入液体硫横槽,除去单质硫的混合气再经选择性 还原、选择氧化、在线的第二吸附脱硫塔处理后,再经烟画排空,此时可允许再生出口气中 含有略多的S化,即允许再生气中含有略多的化。
[0034] 本发明低硫排放硫横回收工艺中,当选用W活性炭为载体的脱硫剂时,再生气的 〇2含量应控制在I(K)PPmW内,W避免活性炭载体的烧损,此时的再生出口气可先进入第五 冷凝器再经在线的吸附脱硫塔处理。当选用非活性炭载体的脱硫剂时,再生气的〇2含量控 制在2000ppmW内即可,若〇2含量较低,再生出口气可先进入第五冷凝器再经在线的吸附 脱硫塔处理;若〇2含量较高,应先进入第=冷凝器再经选择还原反应器处理SO2。通过对工 艺条件的适当控制,再生期间在线吸附脱硫塔的出口气即本工艺的排空尾气总硫,可达到 折算为S〇2《 10mg/m3、《 5mg/m3、《 2mg/m3的水平。
[0035] 用脱硫塔出口气做再生气时,应适当控制选择性氧化反应器入口、在线的第二 吸附脱硫塔入口的空气补入量,使在线的第二吸附脱硫塔出口气即再生气中的〇2含量 《100卵m,或者《2000卵m。
[0036] 本发明的低硫排放硫横回收工艺中,还可W采用250-300°C的过热蒸汽作为再生 气和热源,再生出口气优选回到选择性氧化反应器之后,与从选择性氧化反应器出来的过 程气混合进入第五冷凝器,冷却到140-160°C,混合气中的单质硫冷凝分离进入液体硫横 槽,除去单质硫的混合气再经第六冷凝器、在线的第二吸附脱硫塔处理、排空。通过对工艺 条件的适当控制,再生期间在线吸附脱硫塔的出口气即本工艺的排空尾气总硫,可达到折 算为S化《10mg/m 3、《 5mg/m3、《 2mg/m3的水平。过热蒸汽的优点是不含〇2,再生过程中不 烧蚀活性炭载体,也不产生可能需要考虑处理的S化,再生出口气(和从选择性氧化反应器 出来的过程气混合)中的单质硫和蒸汽(水)冷却后全部收集,吸附脱硫塔入口气的流量、 成分基本没有变化。
[0037] 本发明的低硫排放硫横回收工艺中,所述选择性氧化反应器出口过程气中HzS的 体积含量优选控制为S〇2体积含量的3-5倍。
[003引本发明低硫排放硫横回收工艺中,催化氧化吸附脱硫塔内可另设加热器件,W便 提高再生速度。
[0039] 本发明低硫排放硫横回收工艺中,在脱硫塔非再生期间,优选两台吸附脱硫塔尽 可能并联操作,W减轻床层阻力;还优选把快要再生的脱硫塔串接在另一脱硫塔之前使用, W提高前塔脱硫剂一个脱硫周期的脱硫量,从而延长了脱硫剂的再生周期和使用寿命;当 然,都要在安排好再生时机的前提下,即保证一塔再生时另一塔仍能保证脱硫精度。
[0040] 本发明的低硫排放硫横回收工艺,具有W下优点:
[0041] 1)维持低硫排放
[0042] 本发明的上述低硫排放硫横回收工艺中,酸性气经过燃烧炉、一级克劳斯反应器、 二级克劳斯反应器,选择性加氨还原反应器、选择性氧化反应器、吸附脱硫塔的处理后,排 空气总硫折为S化《lOmg/m 3。由于本工艺整体较为完善,脱硫塔入口气主要成分稳定、简 单,仅包括成、&0、少量〇2、少量&S、极少量S〇2和微量单质硫,有时还可能含有CO 2,不含会 明显降低上述催化氧化吸附脱硫剂再生性能的物质,在催化氧化吸附脱硫剂上只进行生成 单质硫的反应,并沉积、吸附在脱硫剂的内孔中,W及脱硫塔中装填的催化氧化吸附脱硫剂 脱硫精度高的性能和特点,其投运后的较长时间内,脱硫塔出口气即硫横回收装置要经烟 画排空的尾气,其含硫浓度很低,折为S化如低于1 Omg/m3,乃至低于5mg/m3、2mg/m3、Img/m 3, 待到排空尾气的含硫浓度接近或达到此浓度值后立即切换或切出再生,从而持续保证排空 气总硫折为S〇2《 lOmg/m3。两个脱硫塔可W轮流投用,也可W并用,并用时需要保证一个 再生时另一个能正常脱硫。
[0043] 2)硫横回收率近于100%
[0044] 本发明的上述低硫排放硫横回收工艺中,再生脱硫塔中催化氧化吸附脱硫剂中所 沉积的单质硫、上部脱硫剂床层吸附的HzS的蒸发、吹至第五冷凝器,与从选择性氧化反应 器出来的过程气混合,将单质硫冷凝分离进入液体硫横槽,除去单质硫的混合气再经第六 冷凝器、在线的第二吸附脱硫塔处理,再生脱附的&S在第二脱硫塔中氧化为单质硫并沉 积,尾气经烟画排空。运样循环下去,脱硫剂中,包括经过多次再生、要报废的脱硫剂中所沉 积的单质硫、所吸附的&s最终都会转化为硫横,进入液体硫横槽,并维持低硫排放。由于排 空气总硫折为5〇2《1〇111旨/1113,乃至低于5111旨/1113、2111旨/111 3、1111旨/1113,和酸性气中20%^上的&8 浓度相比,本工艺的硫横回收率近于100%,尤其是回收的硫横全部进入了液体硫横槽。
[0045] 3)脱硫剂的寿命长、脱硫量大,更换次数少,费用低
[0046] 本发明的上述低硫排放硫横回收工艺中,酸性气经过燃烧炉、一级克劳斯反应器、 二级克劳斯反应器,选择性加氨还原反应器、选择性氧化反应器的处理后,吸附脱硫塔入口 气主要成分较为稳定、简单,仅包括的、&0、少量&S、极少量s〇2和微量单质硫,有时还含 有0)2,不含可能明显降低上述催化氧化吸附脱硫剂再生性能的物质,因而催化氧化吸附 脱硫剂上只进行生成单质硫的反应,生成的单质硫也沉积、吸附在脱硫剂的内孔中,因而经 250-300°C惰性气热再生后,沉积、吸附单质硫蒸发、吹走,而脱硫剂的活
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