[发明专利]焦炉烟气及克劳斯尾气组合处理工艺

说明书

本发明公开了一种焦炉烟气及克劳斯尾气组合处理工艺，属于焦化行业的节能环保领域。包括来自焦炉水平烟道的焦炉烟气经余热回收后送入焦炉烟气脱硫脱硝装置中，焦炉烟气中的NOx催化还原成氮气后外排；焦炉烟气中的SO₂经吸附、解析后得富含SO₂气体与来自硫化氢解析塔中的富含H₂S气体一起送入克劳斯炉反应生成含硫蒸汽的克劳斯尾气，含硫蒸汽的克劳斯尾气进入硫冷凝器分离出液态硫磺及降温后克劳斯尾气，一部分降温后克劳斯尾气进入克劳斯炉经加热后进入硫化氢解析塔中作为解吸H₂S的气提气源和热源，一部分降温后克劳斯尾气进入尾气燃烧装置并经余热回收后送入焦炉烟气脱硫脱硝装置。该工艺彻底消除传统焦炉烟气治理中脱硫副产物的二次污染。

技术领域

本发明涉及焦炉烟气脱硫及硫资源回收，属于焦化行业的节能环保领域，具体地涉及一种焦炉烟气及克劳斯尾气组合处理工艺。

背景技术

据统计，近两年全国每年SO₂和NOx排放总量均在1800多万吨，煤炭焦化是工业用煤领域主要污染源之一，焦炉烟气是焦化企业中最主要的废气污染源，约60％的SO₂及90％NOx来源于此。

焦炉烟道废气(简称焦炉烟气)为焦炉煤气燃烧后的产物，其主要成分有CO₂、H₂O、N₂、SO₂、NOx等，其中，SO₂、NOx为对环境造成影响的污染物。由于焦炉废气呈有组织高架点源连续性排放，故焦化企业目前为污染严重的行业。

2012年6月环境保护部发布了焦化工业大气污染物排放新标准，规定从2015年起焦炉烟囱燃烧尾气中SO₂浓度＜50mg/m³，NOx浓度＜500mg/m³，粉尘浓度＜30mg/m³。

限于焦炉生产工艺条件、炉体窜漏等多方面因素的制约，焦化企业必须使用烟气脱硫脱硝装置才能保证废气排放达标。

烟气脱硫脱硝虽然在电力等行业属于成熟技术，但是在常规焦化行业，不仅工艺优化、投资和运行成本方面存在各种问题，而且存在二次废弃物处理难题，尤其是在焦化厂安全运行方面(焦炉应急切换和烟筒吸力安全保障)还没有很好的解决办法。

同时脱硫脱硝一体化的技术工艺总体上分为两类：一是将现有的单独脱硫和脱硝的技术进行组合；二是基于氧化还原机理，利用氧化剂将SO₂和NO分别氧化为SO₃和NO₂后再进行吸收。常见的同时脱硫脱硝技术主要有以下几种：

活性炭吸附同时脱硫脱硝一体化技术是一种成熟的工艺技术，能同时脱除SO₂、NO_x、重金属等多种污染物，特别适合高SO₂浓度的烟气治理。但活性炭吸附的烟气温度宜为120～160℃，而焦炉烟道气温度通常都在170～230℃范围内，因此，焦化烟气的温度条件并不合适。

湿法石灰石/石灰-石膏法(WFGD)和选择性催化还原(SCR)均是成熟的脱硫和脱硝工艺技术。因此，将这两种工艺组合，形成WFGD+SCR同时脱硫脱硝一体化技术，是一种常见的方法，在我国已经有许多工程应用。但是这些处理方法均存在脱硫副产物无法资源化利用的难题。

SCR+活性焦法将将升温后焦炉烟道气送入脱硝反应器进行脱硝；将脱硝完成后的烟气进入活性焦解析塔，进行塔内脱硫活性焦的解析再生。活性焦具有良好的孔道结构和高比表面积，能够与烟气中的SO₂发生物理吸附和化学吸附。烟气中没有水存在的时候，SO₂被吸附在活性焦的微孔结构中发生物理吸附；烟气中存在水的情况下，活性焦会吸附SO₂并且反应产生硫酸、亚硫酸发生化学吸附。