[发明专利]一种硫回收装置尾气氮氧化物脱除工艺的装置及方法

说明书

本发明提供一种硫回收装置尾气氮氧化物脱除工艺的装置及方法。本包括硫回收尾气焚烧装置、换热器、脱硫装置、一级蒸汽加热器、GGH换热器、二级蒸汽加热器、喷氨格栅、脱硝反应器、烟气管道。本发明将硫回收装置尾气焚烧使其中的含硫化合物焚烧转化为SO₂，焚烧后的高温烟气通入换热器，使烟气温度下降，然后通入脱硫装置脱硫。脱硫后烟气分别经一级蒸汽加热器、GGH换热器、二级蒸汽加热器等装置使温度达到脱硝反应器高效反应温度区间，然后进入脱硝反应器完成氮氧化物脱除，反应后的高温烟气经GGH换热器完成与冷烟气的热交换，是烟气温度下降后经烟囱排放。解决了传统先脱硝后脱硫的布置方式，会有催化剂中毒和堵塞等一系列弊端。

技术领域

本发明涉及硫回收装置尾气焚烧炉烟气处理技术领域，具体涉及一种硫回收装置尾气氮氧化物脱除工艺的装置及方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速增长，煤化工和石油加工得到了高速发展。含硫煤、原油加工量以及含硫天然气的处理量也随之相应地增加。尤其，我国从20世纪90年代起，炼油工业大量加工进口含硫原油。经济的增长与环保的严格控制使得相关的气体脱硫回收技术日益重要。

自20世纪30年代硫回收Claus（克劳斯）工艺实现工业化以来，经过了几十年的发展改进，该工艺已经很成熟、很完善。但由于Claus反应为可逆反应，受到热力学平衡的限制，即使采用多级转化的工艺流程，克劳斯装置的回收率一般不超过97%，故其尾气中还含有大量的H₂O、SO₂、COS、CS₂，以及夹带的硫蒸汽和液态硫。20世纪50年代是克劳斯法工艺迅速发展的时期，但当时并未重视尾气处理问题；进入60年代后才开始在克劳斯装置上增加尾气焚烧措施。

目前尽管各种尾气处理工艺已被普遍采用，大型克劳斯装置的总硫回收率已提高至99.8%以上，尾气中含有的H₂S浓度在30-100ppm，但大多数国家的法律法规仍然规定，含硫尾气未经焚烧处理是不允许排放的；且不论是否设有尾气处理装置，一般均要求排放尾气中的H₂S含量应低于10×10^-6（体积分数）；就此意义而言，尾气焚烧已是克劳斯法工艺的一个组成部分。

克劳斯装置排出的含硫尾气经焚烧后，其中的H₂S（及其他含硫化合物）的浓度大幅下降，满足排放要求。但是硫回收装置尾气焚烧后烟气主要有SO₂、NOx和颗粒物，此外还有SO₃、以及少量未完全燃烧的H₂S、COS、CS₂等硫化物。依据相关法规及制度，2015年之前硫回收装置大气排放口主要执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》和GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》，2015年开始逐步过渡，至2017年7月1日起执行GB31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》。新标准对SO2、NOx和颗粒物等排放标准大幅提高，尤其原硫回收尾气处理系统没有考虑NOx脱除问题，选择一种高效、稳定的脱硝工艺十分重要。

SCR脱硝技术以其脱除效率高，适应当前环保要求甚至更高的排放指标。在环保要求严格的发达国家例如德国，日本，美国，加拿大，荷兰，奥地利，瑞典，丹麦等国SCR脱硝技术已经是应用最多、最成熟的技术之一。

硫回收装置尾气焚烧后尾气中：SO₂约5000～15000mg/Nm³（折算），NOx约80～250mg/Nm³（折算），颗粒物约10～30mg/Nm³（折算），且波动较大，此外还有SO₃、以及少量未完全燃烧的H₂S、COS、CS₂等硫化物。传统先脱硝后脱硫的布置方式，会有催化剂中毒和堵塞等一系列弊端。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种硫回收装置尾气氮氧化物脱除工艺的装置及方法。