[发明专利]硫回收尾气液相处理工艺

说明书

技术领域

本发明属硫磺回收技术领域，具体涉及一种硫回收尾气液相处理工艺。

背景技术

克劳斯硫回收装置的原料主要含H₂S酸性气。进入克劳斯硫回收装置回收硫磺，克劳斯装置的总硫收率在95～97%wt左右；制硫尾气再经过加氢还原-吸收-焚烧后排放，总硫收率可以达到99.8%以上。

根据现有技术，酸性气先经克劳斯硫回收装置回收硫磺产生制硫尾气的具体过程为：上游装置含硫化氢气体与空气混合后进入制硫燃烧炉火嘴燃烧，经余热锅炉发生中压饱和蒸汽回收余热后进入一级冷凝冷却器，使反应生成的元素硫凝为液态，液硫被捕集分离进入液硫产品池；根据反应温度要求，一级冷凝冷却器出来的过程气经一级高温掺合阀与制硫燃烧炉中的一部分高温气流混合升温，进入一级转化器，在催化剂的作用下，过程气中的H₂S和SO₂进行Claus反应，转化为元素硫，自一级转化器出来的高温过程气进入过程气换热器管程，再进入二级冷凝冷却器，过程气经二级冷凝冷却器发生低压饱和蒸汽并使元素硫凝为液态，液硫捕集分离后进入硫封罐；由二级冷凝冷却器出来的过程气再经过过程气换热器壳程升温后进入二级转化器，使过程气中剩余的H₂S和SO₂进一步发生催化转化，二级转化器出口过程气经三级冷凝冷却器发生低压饱和蒸汽并使元素硫凝为液态，液硫被捕集分离进入液硫产品池；三级冷凝冷却器出来的制硫尾气进入尾气分液罐进一步捕集液硫后进入尾气处理部分。从硫磺回收部分排出的制硫尾气中,仍含有少量的H₂S、SO₂、COS、S_x等物质，直接焚烧后排放达不到国家规定的环保要求。为此，制硫部分的尾气需要继续进行尾气处理。现有克劳斯尾气加氢还原-吸收处理技术工艺流程如下：由尾气分液罐出来的制硫尾气，经换热、混氢后进入加氢反应器，在低温加氢催化剂的作用下SO₂及COS等被加氢水解，还原为H₂S。从加氢反应器出来的气流进入蒸汽发生器回收余热，发生低压蒸汽之后进入急冷塔与急冷水直接接触降温冷却至常温。急冷降温后的尾气自塔顶出来进入尾气吸收塔，用再生部分送来的胺液（～25％的MDEA胺液）吸收其中的H₂S，尾气吸收塔顶出来的净化气进入尾气焚烧炉焚烧。在尾气焚烧炉570～600℃炉膛温度下，净化气中残余的H₂S被燃烧为SO₂，剩余H₂和烃类燃烧成CO₂和H₂O，自尾气焚烧炉出来的高温烟气经尾气废热锅炉回收余热后由烟囱排放。尾气吸收塔使用后的富液用富液泵送至胺液再生部分进行溶剂再生。

该工艺过程流程长、建设投资大、运行费用和能耗高，总硫磺回收率低。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种硫回收尾气液相处理工艺，可以获得较高的总硫收率，达标排放，同时简化工艺过程、节省建设投资、减少运行费用和能耗。

本发明提供的硫回收尾气液相处理工艺，按以下步骤进行：

（1）酸性气经克劳斯硫回收装置回收硫磺后产生制硫尾气；

（2）制硫尾气进入水膜反应器，全部二氧化硫和过量硫化氢反应生成硫磺，产生含H₂S尾气；

（3）含H₂S尾气与水直接接触降温，凝结的工艺废水外排处理；

（4）含H₂S尾气进入氧化反应器氧化，产生过程气；

（5）过程气进入硫冷器冷却，然后进入水膜反应器进一步反应；

（6）废气焚烧后排放。

其中：

酸性气采用成熟的一级高温反应、两级催化转化的克劳斯硫回收工艺，将酸性气中95%的硫化物生产元素硫加以回收，产生的制硫尾气中含有H₂S、SO₂、N₂、CO₂等物质。

克劳斯硫回收总的反应可以表示为：

由于复杂的酸性气组成，反应炉内可能发生以下副反应：