[发明专利]SWSR-1硫回收装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于硫磺回收及尾气处理的新工艺，具体涉及的是一种利用常规克劳斯工艺与离子液回收二氧化硫工艺优化改进形成的硫磺回收及尾气处理新工艺。

背景技术

我国一直倡导节能减排工作，严格控制大气二氧化硫排放量，2012年以前，国家标准规定的二氧化硫排放浓度为不高于960mg/g。目前国家有关部门正在酝酿修订大气污染物综合排放标准，要求新建硫磺装置二氧化硫排放浓度小于400mg/Nm³（特定地区排放浓度小于200mg/Nm³）。中国石化积极实施绿色低碳发展战略，把降低硫磺装置烟气二氧化硫排放浓度作为炼油板块争创世界一流的重要指标之一，要求2015年二氧化硫排放浓度达到世界先进水平（400mg/Nm³）、部分企业达到世界领先水平（200mg/Nm³）。

目前国内的硫磺回收及尾气处理工艺技术采用高温热反应和两级催化反应的克劳斯（Claus）硫回收工艺，制硫尾气中含有少量的H₂S、SO₂、COS、S_x等有害物质，直接焚烧后排放达不到国家规定的环保要求。硫磺回收尾气处理方法主要有低温克劳斯法、选择氧化法、还原吸收法。加氢还原吸收工艺是将硫回收尾气中的元素S、SO₂、COS和CS等，在很小的氢分压和极低的操作压力下(约0.01MPa～0.06MPa),用特殊的尾气处理专用加氢催化剂，将其还原或水解为H₂S，再用醇胺溶液吸收，再生后的醇胺溶液循环使用。吸收了H₂S的富液经再生处理，富含H₂S气体返回上游单元，经吸收处理后的净化气中的总硫＜300ppm。该工艺流程长，需用到加氢技术，装置安全控制要求较高，且硫回收效果满足不了环保要求进一步提高的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SWSR-1（SWSR-SunWay Sulfur recovery）硫回收装置及工艺，是克劳斯硫磺回收与离子液循环吸收法尾气处理的组合装置及工艺，以减少设备投入、缩短工艺流程、降低能耗、节约占地、提高物料安全性，并使处理后尾气中的二氧化硫含量降低到50ppm以下。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：

一种SWSR-1硫回收装置，包括制硫燃烧炉、克劳斯反应系统、制硫尾气焚烧炉、富SO₂过程气换热器、SO₂吸收塔、富液泵、贫富液换热器、SO₂再生塔和贫液进料泵；

连接方式如下：制硫燃烧炉依次连接克劳斯反应系统、制硫尾气焚烧炉、富SO₂过程气换热器和SO₂吸收塔的下部，SO₂吸收塔的底部连接富液泵、富液泵与贫富液换热器连接，贫富液换热器与SO₂再生塔的上部连接，SO₂再生塔的底部和贫液进料泵连接，贫液进料泵连接贫富液换热器，贫富液换热器连接SO₂吸收塔的上部，SO₂再生塔的顶部连接制硫燃烧炉。

所述SO₂吸收塔的塔内件为板式旋转填料。板式旋转填料可以使液体受数百倍或更高的重力场的作用及旋转填料的剪切力的作用,被拉成极薄的膜、很细的丝和微小的滴，表面被迅速更新，产生巨大的相间接触面积,使相间传质速率比传统的塔器中的提高1～3个数量级，强化了传质过程，具有很高的传质系数和很大的操作弹性，同时具有停留时间短、微观混合均匀、持液量小等优点，使吸收过程完全，设备塔径减小，减少设备费用。

所述SO₂再生塔的塔内件为规整填料与旋转填料组合。规整填料具有比表面积大、压降小、流体分布均匀、传质传热效率高等优点，旋转填料利用旋转产生的远大于重力的离心力，使气液在高度湍流下接触，强化传质过程，提高传质效率，因此，将规整填料和旋转填料组合使用到SO₂再生塔上，可降低塔的操作压力、提高分离效率高、操作弹性加大、适应性更强、可节约能源、减小塔径。

一种SWSR-1硫回收工艺，具体步骤如下：

①含硫化氢酸性气发生克劳斯反应并回收其中的硫磺及热能

含硫化氢酸性气经制硫燃烧炉、克劳斯反应系统，生成硫磺及制硫尾气，其中硫磺回收送入液硫储存设施，制硫尾气送入制硫尾气焚烧炉；

②制硫尾气燃烧生成二氧化硫