如何降低硫磺回收裝置煙氣中SO2排放

巨國棟

摘要：針對目前硫磺回收裝置煙氣中的污染物排放超標問題，文章從實踐角度出發，分析了SO₂排放濃度的影響因素，并提出了降低措施的運用方法，其目的是為相關建設者提供一些理論依據。結果表明，只有在明確影響硫磺回收裝置煙氣排放因素的情況下，才能使降低排放措施運用起到事半功倍的效果。

關鍵詞：硫磺回收裝置;煙氣排放;SO₂;液硫

引言

科技水平的不斷進步，使得我國的工業化程度不斷加深。然而，隨之而來的污染問題也成為了困擾行業健康穩定發展的制約因素。為此，研究人員應對污染物排放濃度影響因素進行分析，即在明確問題產生原因所在基礎上，著手開展優化控制工作。以硫磺回收裝置煙氣中的SO₂排放為例，即經掌握污染物排放超標原因前提下，通過先進技術、先進工藝的運用，來將硫化物排放控制在規范標準范圍內。

1研究如何降低硫磺回收裝置煙氣中SO₂排放的現實意義

當前階段，相關管理部門制定的規范標準要求，石油煉制工業生產酸性氣回收裝置SO₂的一般排放限值為400mg/m³，特別排放限值為100mg/m³。為達到生產的污染物排放控制預期，相關人員以降低硫磺回收裝置煙氣SO₂排放濃度措施為例，來推動行業可持續發展進程。然而，在優化控制過程中，排放濃度控制措施易受環境、材料以及設備等因素影響，而降低措施運用的效果價值。為此，相關人員應強化硫磺回收裝置煙氣中SO₂的排放影響因素的科研力度，即在明確問題產生原因的情況下，將污染物的排放影響控制在既定規范要求范圍內，繼而服務于現代化經濟建設的全面發展^[1]。

2硫磺回收裝置煙氣中SO₂排放濃度的影響因素

2.1液硫脫氣廢氣

通常情況下，由于液硫含有一定量的H₂S，因此，脫氣過程中，如不對廢氣進行處理直接進入焚燒爐，其所攜帶的硫化物就會經燃燒生成SO₂。在此基礎上，裝置SO₂的排放濃度將增加200-300mg/m³。因此，要想對裝置SO₂的排放濃度進行控制，需從回收處理液硫脫氣后的廢棄硫化物入手。

2.2裝置設備內漏

由于裝置Claus跨線與尾氣處理工作開展會因閥門內漏，而使少量未經處理的硫化物直接進入焚燒爐，因此，其是導致煙氣SO₂排放超標的主要因素^[2]。

2.3吸收塔頂凈化尾氣

經分析統計，多數硫磺回收裝置吸收塔頂凈化尾氣過程，均需經過焚燒爐后排放。此時，因凈化尾氣引起的排放占總排放量的60-70%，所以，其中的含硫物質，如COS與H₂S污染物會排放至大氣環境，繼而造成難以預計的污染影響。以凈化尾氣中的原料氣質量為例，其所帶來的影響體現在硫磺回收裝置的各個運行環節。具體來說，氨、烴類、CO₂的原料氣含量較高，不僅會起到一定的副作用，CO₂更是會作為一種惰性氣體則增加硫化物的生成量。此過程，CO₂會參與Claus反應爐的多種副反應，生成的硫化物主要是：CS₂和COS。這不僅增加了水解反應的負擔，還會對尾氣吸收的脫硫環境造成極大影響。此時，煙氣SO₂的排放濃度根本無法達到預期。

2.4外來含硫尾氣

對于常見的S Zorb尾氣，其能夠將尾氣引入加氫反應器完成處理。再加上，使用加氫催化劑，對硫磺回收裝置與煙氣排放影響的較小。

3硫磺回收裝置煙氣中SO₂排放濃度的降低措施

3.1應用先進技術

基于新興技術的研發，相關人員應將具備高性能效果的硫磺回收裝置運用液硫脫氣過程。即采用吸收塔頂凈化尾氣來對液硫進行鼓泡處理，并利用風機將脫氣廢氣送至尾氣加氫單元。與此同時，還應配備具有一定抗氧能力的專用加氫催化劑。經實踐證實，液硫中的H₂S含量，成功控制在了達到酸性氣排放濃度要求的15mg/m³。

3.2液硫脫氣新工藝

新工藝是指，液硫脫氣后廢氣會進入脫硫罐內進行除硫。而后，就可將廢氣引至焚燒爐進行焚燒，以將液硫脫氣廢氣對裝置煙氣SO₂排放濃度的影響。經分析，回收液硫脫氣廢氣后，液硫中的H₂S含量小于15mg/m³，與規范標準要求一致^[3]。

3.3催化劑級配

為進一步降低煙氣中的SO₂排放濃度，研究人員應提高催化劑級配方案的科學合理性，以最大程度的降低吸收塔頂COS的含量。具體措施方法，就是在Claus單元一級轉化器上部裝填脫漏氧催化劑，而將二氧化鈦基催化劑裝填至其下部，以強化COS/CS₂的水解率。此外，還應將Al₂O₃基催化劑裝填至二級轉化器中，并采用高效耐氧型低溫催化劑作用于加氫反應器，進而達到硫化物排放濃度的控制要求。

3.4深冷措施

為控制硫磺回收裝置煙氣中SO₂的排放濃度，應對急冷水和貧胺液增加溴化鋰制冷，以將急冷水與貧胺液溫度進行有效控制。尤其是在夏天，需將溫度環境控制在40℃以下。

3.5高效脫硫劑

此種脫硫劑的運用，能夠將凈化尾氣的總硫含量控制在50mg/m³以下。

3.6增加脫硫洗滌工藝

脫硫洗滌工藝的增加，主要作用于尾氣，其可對吸收后的凈化尾氣進行堿洗。此過程，堿洗操作主要集中在焚燒后的煙氣。值得注意的是，增加堿洗過程中，需考慮到腐蝕、堿渣以及阻力降等因素的處置優化^[4]。

3.7主爐配風控制

由于進入轉化器氣體中的H₂S與SO₂濃度比應設置在2：1左右，因此，當轉化率無限接近化學計算最大轉化率100%時，殘存微量H₂S與SO₂濃度比值仍為2。這就意味著H₂S與SO₂無法得到充分利用，要想對最大轉化率進行控制，需將進轉化器的H₂S/SO₂=2：1。換句話說，就是保證制硫爐配風應按照反饋系統進行及時調整，以避免對大氣環境造成污染影響。

4結束語

綜上所述，硫磺回收裝置煙氣中的SO₂排放濃度影響因素為：液硫脫氣廢氣、裝置設備內漏、吸收塔頂凈化尾氣以及外來含硫尾氣。要想使SO₂排放濃度處在規范標準范圍內，研究人員應將脫硫洗滌工藝、高效脫硫劑、溴化鋰制冷以及其他新技術新工藝，運用于硫磺回收裝置的運行使用環節，進而降低煙氣中SO₂的排放濃度影響。事實證明，只有這樣，才能將硫化物的排放濃度控制在規范標準范圍內，使工藝技術措施的運用起到事半功倍的效果價值。為此，相關人員應將上述分析內容與科研結果更多地作用于工業健康發展進程，以實踐相關行業發展的可持續進程。

參考文獻

[1]任建邦.硫磺回收裝置停開工階段煙氣達標排放探討[J].硫酸工業，2018（03）：28-31-35.

[2]羅廣朝.探討降低硫磺回收裝置煙氣中SO_2排放問題[J].化工設計通訊，2018，44（01）：234.

[3]吳宏觀，龍傳光，余國賢.降低硫磺回收裝置煙氣SO_2排放濃度的技術方案選擇[J].硫酸工業，2017（01）：23-27.

[4]蔣大偉，王喜亮.降低硫磺回收裝置煙氣SO_2排放的探討與措施[J].齊魯石油化工，2016，44（02）：122-124-129.