硫磺回收裝置二氧化硫排放控制問題解析

孫 磊

（山東濱化濱陽燃化有限公司，山東濱州 251800）

硫磺回收裝置二氧化硫排放控制問題解析

孫 磊

（山東濱化濱陽燃化有限公司，山東濱州 251800）

近年來，隨著我國石油化工生產規模的不斷擴大以及技術的不斷發展，原油的生產和加工質量也不斷提高，其中，含硫量較高的原油加工成為占比最高的產品之一。含硫原油的生產帶來了包括二氧化硫在內的污染物排放問題，這與現代化生態環保的發展要求相矛盾。針對這種情況，石化企業做出的應對策略即采用硫磺回收裝置進行污染物的回收。主要針對硫磺回收裝置的二氧化硫排放控制展開探討，以期為石化企業的發展、生態效益提升提供參考依據。

硫磺回收；二氧化硫；排放

1 石化企業硫磺回收裝置的基本工藝概況

硫磺回收裝置所采用的主要技術包括部分燃燒法、兩級轉化 Clausl工藝，其中，尾氣處理的系統當中所使用的是“還原一吸收”工藝。在“還原一吸收”工藝中，尾氣首先通過加熱爐進行加熱，并以外補氫氣為基礎通過反應獲得一定濃度的氫氣。其次，酸性氣與空氣共同進入酸性氣燃燒爐，在燃燒后進入冷卻環節，冷卻至350℃的水平后進入一級冷凝器，進而再次進行冷卻，至170℃的水平后形成液硫，最后進入硫池。另外，對于除霧操作后的過程氣，則使其進入一級反應器，并在在 Claus 催化劑的反應條件下，通過化學反應生成單質硫。此外，過程氣通過一 /二級冷凝器時產生0.45MPa 蒸汽，將從二級反應器經過反應后的氣體進行冷卻，冷卻過程再三級冷凝器中進行，至130℃的水平后形成液硫，最后進入硫池。另一方面，所排放的尾氣需要經捕集器操作，隨后形成液硫進入硫池。在進入加氫反應器后，加氫后的尾氣經蒸汽發生器冷卻后產生0.45MPa 蒸汽。吸收塔塔頂的吸收尾氣進入尾氣焚燒爐進行焚燒，焚燒后的煙氣經煙囪排入大氣。

2 石化企業硫磺回收裝置二氧化硫排放存在的問題總覽

從現階段石化企業硫磺回收裝置的二氧化硫排放實際情況來看，雖能達到一定的排放標準，但仍然存在許多問題，對此，筆者總結出以下三個較為明顯的方面：①經裝置反應排放后，氧化尾氣中硫化物含量仍然處于較高水平。據有關資料顯示，排放的氣體中氧化尾氣的流量約為 270m3/h，含硫總量為389/m3；這種氣體所含硫化物比例較高，一旦硫磺回收裝置不穩定，則直接造成二氧化硫排放超標的后果。②目前在裝置中系統燃料氣的硫含量也處于較高水平。在硫磺尾氣的焚燒過程中，通過反應生成二氧化硫氣體并進行排放，其中通常采用煉廠燃料氣管網提供的燃料氣伴燒，其硫含量原本較高，在異常條件下，使得排放氣體每立方米增加100～250mg的二氧化硫，污染嚴重。③在工藝過程中集中溶劑再生貧液質量較差。這個問題發生在尾氣吸收處理的環節，該環節通常由 220t/h 溶劑再生裝置進行集中再生，這些物質在再生塔環節會反應出多種烴類氣體，一旦存在操作誤差，則將導致二氧化硫排放超標的后果。可見，在硫磺回收裝置的使用過程中，二氧化硫排放的控制問題突出，需要引起關注。

3 如何解決石化企業硫磺回收裝置二氧化硫排放的控制問題

從上文的分析中可知，硫磺回收裝置的二氧化硫排放問題嚴重，對此，筆者以上述問題為基礎，提出以下幾點解決策略。

1）針對氧化尾氣中硫化物含量較高的控制問題，可對尾氣中所含的烴類物質采取具體的應對措施，通過優化流程、提高硫磺質量等途徑達成效果。例如，氧化尾氣直接作酸性氣燃燒爐的處理，從而回收尾氣中的硫。其次，可對火嘴進行針對性的保護，在該部位進行冷卻燃燒風增設，以達到降低局部溫度的目的，進而保證運行的穩定性水平。該優化措施需要經過反復調試，具體問題具體分析。

2）針對系統燃料氣硫含量較高的問題，可采取改造尾氣排放焚燒的具體流程的策略，通過增加對燃料氣中“雜質”成分的處理環節達到凈化氣體的目的。完成凈化的操作過程中，可從干氣中引出相應的燃料管線，提高焚燒爐的作業成效。經過凈化的氣體具有很低水平的含硫量，能有效控制污染物排放。據有關數據顯示，該策略可減少排放氣體中二氧化硫的效果可達到每立方米減少100～250mg 的水平。

3）針對集中溶劑再生貧液質量較差的問題，可對硫磺回收裝置就進行優化，通過采用工藝中的 80t/h 溶劑再生裝置進行溶劑的吸收，并進而采取再生作業的策略。據資料顯示，這種方式可使得尾氣中含硫量降低了 0.5～0.89L，操作的風險水平較小，控制成效較優。

4 結束語

綜上所述，對硫磺回收裝置進行工藝上、操作上以及化學反應上的細節控制，有助于降低二氧化硫的排放量，具有較高的生態效益。資料顯示，該裝置的優化試驗表明，實際排放之均低于 180mg/m3，可見，不斷的經驗總結、嘗試、創新對石化企業生產的生態價值具有積極的推動作用。

[1] 金尚君，曹向南，張兆輝，等.硫磺回收裝置煙氣二氧化硫排放影響因素分析及對策[J].石化技術與應用，2014（5）：429-436.

[2] 尹琦嶺，張杰，陳韶范，等.柔性管板結構硫冷器在硫磺回收裝置中的應用[J].石油化工設備，2014（1）：89-91.

Analysis of Sulfur Dioxide Emission Control in Sulfur Recovery Unit

Sun Lei

In recent years，with the continuous expansion of China’s petrochemical production scale and the continuous development of technology，crude oil production and processing quality is also rising，of which higher sulfur content of crude oil processing into one of the highest proportion of products.The production of sulfur-containing crude oil also brought about the issue of pollutant emissions，including sulfur dioxide，which is contrary to the requirements of the development of modern eco-environmental protection.In response to this situation，the petrochemical enterprises to respond to the strategy that the use of sulfur recovery unit for the recovery of pollutants.This paper mainly discusses the sulfur dioxide emission control of sulfur recovery unit，so as to provide reference for the economic and ecological benefits of the development of petrochemical enterprises.

sulfur recovery；sulfur dioxide；emission

TQ125.11

A

1003-6490（2017）06-0195-01

2017-05-14

孫磊（1976—），男，山東省濱州人，工程師，主要從事工作煉油環保。