[发明专利]一种降低硫磺装置SO2排放浓度的方法

权利要求书

1.一种降低硫磺装置SO₂排放浓度的方法，包括热反应单元、催化反应单元和净化尾气单元，其特征在于：

在热反应单元，含硫化氢的酸性气在反应炉中部分燃烧转化为二氧化硫，在高温下硫化氢与二氧化硫发生克劳斯反应生成元素硫和过程气，元素硫进入液硫池得到液体硫磺，过程气进入催化反应单元；

过程气在催化反应单元经克劳斯催化转化后，元素硫进入液硫池，反应后的克劳斯尾气进入尾气净化单元；

克劳斯尾气在尾气净化单元先在加氢反应器内发生加氢反应，转化为硫化氢，含硫化氢的加氢尾气经急冷塔降温，进入胺液吸收塔，硫化氢被胺液脱硫剂吸收，吸收硫化氢后的部分净化尾气引入液硫池底部，作为液硫脱气的气提气对液硫进行鼓泡脱气，脱出溶解在液硫中的微量硫化氢,液硫脱气的废气与克劳斯尾气重新混合进入催化反应单元，其余净化尾气引入焚烧炉焚烧后排放。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在尾气净化单元，部分净化尾气引入液硫池底部作为鼓泡脱气的气提气，其用量为300-1000Nm³/h。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于作为气提气的净化尾气中硫化氢含量按照体积百分数应小于50ppm。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于作为气提气的净化尾气中硫化氢含量按照体积百分数应小于10ppm。

5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于在尾气净化单元，胺液吸收塔内装填高效脱硫剂，在25-42℃的吸收温度下，保证脱后净化尾气硫化氢含量体积百分数小于50ppm。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于胺液吸收塔内装填的高效脱硫剂采用美国陶氏化学HS 103高效脱硫剂。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于热反应单元是将含硫化氢的酸性气与空气在反应炉内混合燃烧，控制燃烧温度900-1400℃，三分之一的硫化氢燃烧转化为二氧化硫，二氧化硫与硫化氢发生Claus反应，生成元素硫以及含有硫化氢、二氧化硫和COS、CS₂的过程气。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化反应单元包括两级转化器，转化器内装填克劳斯催化剂，一级转化器的反应条件为：温度260-350℃，空速400-1000h^-1，二级转化器的反应条为：温度200-260℃，空速400-1000h^-1，经克劳斯催化转化后，元素硫经冷凝进入液硫池，反应后的克劳斯尾气含有硫化氢、二氧化硫和COS、CS₂等硫化物。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在尾气净化单元，克劳斯尾气被加热到200-300℃进入加氢反应器，含硫化氢的加氢尾气经急冷塔降温至25-42℃，然后进入胺液吸收塔。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于加氢反应器内装填低温耐氧高活性加氢催化剂，催化剂满足克劳斯尾气中体积含量H₂S：0.1-5%，SO₂:0-1.5%，有机硫：0-0.5%，加氢水解转化率达到99.9%以上。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于加氢反应器内装填的低温耐氧高活性加氢催化剂为山东齐鲁科力化工研究院有限公司生产的市售产品LSH-03。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于胺液吸收塔连接胺液再生塔，再生酸性气重新返回热反应单元。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于按照体积百分数，含硫化氢50-100%的酸性气在反应炉内混合燃烧，控制燃烧温度900-1400℃，三分之一的硫化氢燃烧转化为二氧化硫，二氧化硫与硫化氢发生Claus反应，生成元素硫以及含有硫化氢、二氧化硫和COS、CS₂的过程气，过程气含硫化合物体积含量为：H₂S：1-8%，SO₂:0.5-4%，有机硫：0-2%；

过程气进入催化反应单元的一级转化器，反应条件：温度260-350℃，空速400-1000h^-1和二级转化器，反应条件：温度200-260℃，空速400-1000h^-1，经克劳斯催化后，元素硫进入液硫池，反应后的克劳斯尾气含硫化合物体积含量为：H₂S：0.1-5%，SO₂:0-1.5%，有机硫：0-0.5%；

克劳斯尾气被加热到200-300℃进入加氢反应器，含硫化合物转化为硫化氢，加氢反应器内装填高活性加氢催化剂LSH-03，然后经急冷塔降温至25-42℃，进入胺液吸收塔，胺液吸收塔内装填美国陶氏化学产HS 103高效脱硫剂，胺液吸收加氢尾气中的硫化氢，使净化尾气硫化氢含量按照体积比降至低于10ppm，按照300-1000Nm³/h将部分净化尾气引入液硫池作为液硫脱气的气提气，液硫脱气的废气抽出与克劳斯尾气混合，混合气进入加氢反应器，与克劳斯尾气一起加氢处理，其余净化尾气引入焚烧炉焚烧后排放，SO₂排放浓度降至100mg/m³以下，吸收硫化氢的胺液进入再生塔进行再生，含硫化氢20-60v/v%的再生酸性气与重新返回热反应段进一步回收元素硫。