[发明专利]焦炉烟气电迁移脱硫制硫磺工艺

说明书

本发明公开了一种焦炉烟气电迁移脱硫制硫磺工艺，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进入二氧化硫电迁移膜分离器分离得到富含SO₂气体及脱SO₂后烟气，脱SO₂后烟气进入加热器加热升温后送入SCR脱硝反应器中完成脱硝，脱硝后烟气经余热回收后送入烟囱外排；富含SO₂气体与来自硫化氢解析塔的富含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降温回收硫磺，降温后克劳斯尾气分成3部分，一部分进入克劳斯炉的尾气冷却段换热升温后进入硫化氢解析塔作为H₂S解吸塔气提气源和热源，另一部分经除尘后进入二氧化硫电迁移膜分离器作为焦炉烟气电迁移脱硫载气，剩余部分并入焦炉荒煤气管网。本发明设计的工艺可有效回收利用焦炉烟气中的硫污染物。

技术领域

本发明涉及焦炉烟气脱硫及硫资源的回收利用，属于焦化行业的节能环保领域，具体地涉及一种焦炉烟气电迁移脱硫制硫磺工艺。

背景技术

目前，在国内运行的焦炉烟气脱硫脱硝工艺：半干法脱硫+低温SCR选择性催化还原脱硝除尘一体化工艺、脱硫脱硝一体化技术(活性焦法)、移动床干法脱硫+低温SCR脱硝技术、新型催化法烟气脱硫脱硝技术、氨法脱硫+臭氧氧化法脱硝技术，均选用的是先脱硫再脱硝的工艺技术，虽然在运行中也这样那样的问题，但总体运行平稳。

选择先脱硫再脱硝的布置方式，干法、半干法脱硫工艺可配置选用SCR脱硝工艺，如果企业选择了湿法脱硫工艺，目前的技术来说有两个方案：一个是经脱硫装置处理后烟气温度在60～80℃，先通过换热装置将烟气温度提高到180℃以上再进入烟气SCR脱硝装置处理，这个方案从能耗方面考虑是不可取的，经济性上也是不可取的。第二个方案是湿法脱硫工艺+臭氧氧化法脱硝工艺，该方案即能满足先脱硫再脱硝的布置顺序，又能有效地将烟气污染物中的SO₂、NOx控制在合格范围内，但到目前为止还未见成功运行案例报道。

焦炉烟气脱硫脱硝配置顺序的选择对于企业必须慎重，因为它关系到脱硫脱硝装置是否能连续稳定运行、烟气污染物排放浓度是否能稳定达标，而焦炉烟气的特点又是决定性因素之一。

陕西一焦化厂选用SCR脱硝+氨法脱硫工艺，脱硝装置一直不能连续稳定运行，脱硝装置布置于脱硫装置前端所造成的如何连续稳定运行的问题一直困扰着企业。这一问题主要是由于焦炉烟气温度较低，一般在300℃以下，选用SCR脱硝工艺时，从经济上考虑，一般选择低温催化剂。由于烟气中存在SO₂，在SCR催化剂的作用下，部分SO₂会被转化为SO₃。在180～230℃区间内，氨气与SO₃反应极易生成硫酸氢铵。硫酸氢铵极易潮解，熔点温度为147℃，沸点为350℃。该物质非常黏稠且难以清除，粘附在催化剂表面，会严重影响催化剂使用效率。

宝钢湛江和宝山基地的旋转喷雾法Na法脱硫(SDA)+中低温选择性催化还原脱硝(SCR)工艺技术路线；景德镇和唐山汇丰焦化公司焦炉烟气的O₃氧化、NH₃法烟气脱硫脱硝一体化工艺路线；内蒙古包钢庆华中低温选择性催化还原脱硝(SCR)+NH₃湿法脱硫工艺路线等。这些工程上的探索经过试运行，均出现了净化效率不稳定和烟囱热备等问题，特别是先脱硫，再进行SCR脱硝时，由于脱硫过程要求烟气温度较低，脱硝过程要求烟气温度较高，导致烟气冷却降温、加热升温等过程的反复，为了解决先脱硫再脱硝时的需对烟气进行降温、升温导致的设备投资大、能耗高的问题，亟需开发较高烟气温度下的脱硫技术。

综上所述，焦炉烟气脱硫脱硝工艺主要存在如下技术问题：

(1)现有的焦炉烟气SDA+SCR脱硫脱硝工艺，脱硫副产物为固态废弃物，无法进行资源化利用，对环境造成二次污染；

(2)现有的焦炉烟气SDA+SCR脱硫脱硝工艺，脱硫过程为半干法，系统堵塞频繁，运行稳定性差；