摘要：我国各个行业的环保意识越来越强烈，这就要求企业必须在处理污染物或尾气后才能进行排放。本文通过研究硫磺回收装置尾气的二氧化硫排放工艺，并对其进行工艺优化，使得尾气中排放的二氧化硫达到标准，降低其对周边环境的污，达到环保的标准。
关键字：硫磺 尾气 二氧化硫 回收装置
随着《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570—2015）正式实施，越来越多的企业按照新的排放标准来对炼厂污染物的排放进行处理。在新污染物排放标准中，排放指标必须对硫磺回收装置的工艺进行优化、改造，使得二氧化硫的排放达到标准。硫磺回收装置是炼油中的关键环保装置，它的主要功能则是使得尾气中排放的二氧化硫达到标准，降低其对周边环境的污染。
1 影响尾气达标排放的主要原因
燃烧炉内制硫的化学反应主要是Claus的高温放热，且燃烧炉内大概只有三分之一的H2S能能够发生化学转换。可应用污水对已经燃烧的Claus进行汽提回收，接下来应用溶剂再生后会产生大量的酸性气体，这些气体会全部都回收到高温制硫炉中，只要控制好配风量的比例，就可以将酸性气体中的烃类全部都燃烧完全。燃烧过程中的大概有三分之一的酸性气体会在燃烧后生产SO2，其余的部分则会生成硫化氢以及二氧化硫，其中可以根据设置科学、合理的发生配比完成两者之间的转换，进而可得到非常好的转化率。通常情况下，制硫燃烧炉的温度会达到1100～1400℃，这就能够确保硫化氢转换为单质硫的利用率高达60%～70%。
2尾气SO2排放影响因素
溶剂再生装置的运行工况和上游酸性水汽提装置会直接决定了硫磺回收装置的正常平稳运行以及尾气SO2排放的环保性，同时其它的因素也会给硫磺系统产生一定的影响，例温度、负荷、含氨酸性气组成、清洁酸性气等。
2.1 酸性气品质和温度
硫磺回收装置原料气都是由酸性水汽提装置和溶剂再生装置直接生成的，且其质量会受到上游装置运行工况的制约。生成的酸性气体中会包含了很多的H2、NH3、烃类等，气体生成的过程中会释放大量的热量，极其容易导致制硫燃烧炉的温度超过了正常的温度，长期运行后会给设备造成较大的损害，降低其使用周期，也可能会发生爆炸存在潜在的安全隐患。酸性气体还会带有较多的水分，这就会导致其它的化学反应发生，直接增加了制硫燃烧炉内的压力；酸性气体温度过低则会导致管线、阀门以及流量计等部分容易发生堵塞，无法使得制硫燃烧炉的温度保持在1350℃，直接加快了催化剂硫酸盐化和低温部位结盐堵塞现象的发生。
2.2 配风比
清洁酸性气体中的总烃的各个元素的质量含量分别为：14.24%、φ（H2）为57.01、φ（H2S）为1.24%。在燃烧炉内大部分的带烃酸性气会和O2反应生成COS和CS2，直接会导致硫转化率低下；其中配风比非常难控制，直接结果则是H2S和SO2的量化比无法精确的达到2，这就会导致部分的H2S不会发生化学反应，紧接着直接排放到后继程序中，造成吸收塔和尾气焚烧炉工作超量无法正常的将SO2完全处理，直接随着尾气排放出来，造成SO2排放不达标。H2S和SO2的量化比在硫磺回收装置中参数设计为2，若无法持续的将该参数比维持在15min以上都很难确保SO2排放达标。综上可知，硫磺回收装置的配风比调节是非常关键的难点和关键点。
2.3催化剂级配及性能
催化剂的合理级配能能最大限度的提升硫回收率，回收装置中的催化剂会受到很多因素的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中带有烃类的酸性气会增加催化剂床层积碳现象的发生，也会容易加快催化剂床层超温老化的速度，直接降低催化剂活性。在设计过程中，床层压降必须要保持在合理范围内，要能满足持续长时间的大型复杂炼厂的生产需求，由此可将一级的床层温保持在70～85℃，二级床层温保持在10～22℃，加氢反应器床层温升在20～32℃。
2.4装置负荷
在炼油区域中关键的环保装置为溶剂再生装置，且硫磺回收装置中的酸性气体基本来源于溶剂再生装置。原油性质的改变会使得加氢路线发生比较大的变动，直接影响溶剂再生装置中的负荷波动很大，会直接影响到硫磺回收装置的稳定性运行。硫磺回收装置在受到酸性气负荷较大的波动变化影响，当酸性气处于低负荷状态时，装置操作无法带动机械的启动，这不仅会导致能耗的上升，还很难精准的控制尾气SO2达到排放标准。由此可知必须要根据具体的实际情况设计科学、合理的硫磺回收装置，必须要能够确保负荷的稳定性，以及工艺优化后装置的平稳运行。
3硫磺回收装置工艺优化
3.1配风比控制
酸性气的流动以及质量若无法精确的得到控制，会直接出现硫磺回收装置的自动空置率很低；且若使用传统的手工控制配风量，也会造成非常严重的调控滞后问题。因此可以降低酸性气进料的一部分，以此来降低装置中的负荷波动，确保硫磺回收装置可以平稳正常的运行；采用高科技技术研制的酸性气组分在线分析仪，实现对酸性气的精确控制，以此来体提升装置自动化控制率。
3.2催化剂床层温升控制
硫磺回收装置中重点要设计合理的催化剂床层大的温度。而当硫磺装置的温度发生了很大的波动，就要快速的进行维护确保每个反应器入口都可以维持稳定的温度，防止出现催化剂受到温度的影响导致活性降低，并出现其它的副作用，导致尾气SO2排放超出标准。
3.3溶剂循环量及质量控制
尾气处理中，常用的吸收技术是加氢操作，或应用优良质量的贫胺液也可以降低尾气中SO2的排放，例复合型MDEA溶剂就可以通过化学反应将尾气中含有的SO2消耗掉，使得尾气排放达到标准。硫磺回收装置尾气处理环节，胺液会直接受到上游的限制，这就会造成胺液循环量一直都处于比较高的比例，无法达到非常好的回收效果。由此可知在设计时要增加一个独立的胺液再生装置系统，从而不断地提高胺液的质量。
结论
硫磺回收装置是炼油中的关键环保装置，为了达到新污染物排放标准必须对硫磺回收装置的工艺进行优化、改造。本文探讨了硫磺回收装置中尾气二氧化硫排放工艺：酸性气品质和温度、配风比、催化剂级配及性能、装置负荷，同时也给出了工艺优化策略：配风比控制、催化剂床层温升控制、溶剂循环量及质量控制，使得尾气二氧化硫排放达到标准，符合环保的高标准。
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论文作者:王同斌
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/29
标签：装置论文; 硫磺论文; 尾气论文; 酸性论文; 催化剂论文; 溶剂论文; 温度论文; 《建筑模拟》2018年第14期论文;