一种硫磺尾气净化装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种硫磺尾气净化装置及工艺，属于含硫尾气处理技术领域。该装置包括急冷塔、吸收塔、再生塔、冷却器和循环泵。将酸性水汽提装置产生的含氨酸性气用于CLAUS硫磺尾气处理过程，处理后的副产品返回制硫过程。本发明专利技术物料安全性高、工艺流程短、吸收温度低、可避免氨逃逸发生、排放气SO2可降低至50mg/Nm3以下，同时利用炼油厂酸性水汽提装置的含氨酸性气作为吸收过程的氨源，并将吸收液返回至制硫过程，实现物料的综合利用。

Sulfur tail gas purifying device and process

The invention relates to a sulfur tail gas purification device and process, which belongs to the sulfur containing tail gas treatment technology field. The device includes quench tower, absorber, regeneration tower, cooler and circulation pump. The acid-containing gas produced by acid water stripping unit is used in CLAUS sulfur tail gas treatment process, and the by-product after treatment is returned to sulfur production process. The invention has the advantages of high material safety, short process flow, low absorption temperature, avoiding ammonia escape and reducing SO2 emission to less than 50 mg/Nm3. Meanwhile, the acidic gas of the acid water stripping device of the refinery is used as the ammonia source in the absorption process, and the absorption liquid is returned to the sulfur production process to realize the comprehensive utilization of the material.

【技术实现步骤摘要】
一种硫磺尾气净化装置及工艺
本专利技术涉及一种硫磺尾气净化装置及工艺，属于含硫尾气处理

技术介绍
大气污染防治一直是环保工作的重要领域，我国一直倡导节能减排，严格控制大气二氧化硫排放总量，2015年新颁大气污染物排放标准GB/T31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》将SO2排放限值降低至400mg/Nm3(特别地区100mg/Nm3)。传统的硫回收工艺技术已无法满足要求，需对现有的CLAUS硫磺尾气进行深度净化处理后达标排放。目前国内的CLAUS硫磺尾气处理方法主要有低温克劳斯法、选择氧化法、还原吸收法和氧化吸收法，其中低温克劳斯法、选择氧化法、还原吸收法工艺流程长，装置安全控制要求高，且尾气处理效果满足不了环保要求的进一步提高。氧化吸收法将尾气中的含硫化合物全部氧化为SO2，然后通过化学吸收，具有反应速度快、尾气净化效率高、系统简单、设备体积小、能耗低的优势。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提出了一种硫磺尾气净化装置及工艺，将酸性水汽提装置产生的含氨酸性气用于CLAUS硫磺尾气处理过程，处理后的副产品返回制硫过程，实现物料综合利用，以减少设备投入，缩短工艺流程，减低能耗，节约占地，提高物料安全性，并保证净化后排放气中SO2含量低于50mg/Nm3。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：一种硫磺尾气净化装置，包括依次连接的尾气燃烧炉、急冷塔、吸收塔、再生塔和酸性水汽提装置，所述尾气燃烧炉与急冷塔底部的进口连接，急冷塔顶部的塔顶气出口与吸收塔底部的进口连接，吸收塔底部的富液出口分别与再生塔顶部的进口和制硫燃烧炉连接，再生塔底部的贫液出口与吸收塔顶部的进口连接，再生塔顶部的塔顶气出口与制硫燃烧炉连接，酸性水汽提装置与再生塔底部的进口连接。进一步地，所述尾气燃烧炉与急冷塔底部的进口间设有集液包，用于除去多余的水分，保证急冷塔内的水平衡。进一步地，所述急冷塔底部的急冷水出口经循环泵和冷却器与急冷塔顶部的进口连接，实现急冷水的循环利用。进一步地，所述吸收塔顶部的塔顶气出口与大气连通。进一步地，所述再生塔底部的贫液出口经贫液泵与吸收塔顶部的进口连接。进一步地，所述吸收塔底部的富液出口经富液泵后分别与再生塔顶部的进口和制硫燃烧炉连接。一种基于上述装置的硫磺尾气净化工艺，包括如下步骤：(1)经焚烧氧化后的CLAUS硫磺尾气进入急冷塔，经急冷水喷淋后降至常温，急冷后的尾气进入吸收塔；(2)吸收塔中急冷后的尾气与亚硫酸铵-亚硫酸氢铵吸收液接触，尾气中的SO2被吸收液吸收，脱除SO2后的净化气直接向大气排放；(3)吸收SO2后的吸收液一部分被送往再生塔进行再生，另一部分作为制硫原料送往CLAUS制硫燃烧炉；(4)被送往再生塔的吸收液与自酸性水汽提来的含氨酸性气接触，含氨酸性气中的氨进入液相，恢复吸收液对SO2的吸收率，实现吸收液的再生；(5)再生后的吸收液由再生塔送往吸收塔循环利用，再生反应后的脱除氨的酸性气则送往CLAUS制硫燃烧炉。进一步地，所述步骤(1)中急冷塔前设置集液包，用于除去多余的水分，保证急冷塔内的水平衡。进一步地，所述步骤(1)中CLAUS硫磺尾气焚烧氧化过程，需采用过氧燃烧，以确保尾气中的硫化物全部转变为SO2。进一步地，所述步骤(2)中吸收液由吸收塔塔顶喷淋入塔，急冷后的尾气由吸收塔塔底进入，气液相逆流接触。进一步地，所述步骤(4)中，被送往再生塔的吸收液由塔顶喷淋入塔，自酸性水汽提来的含氨酸性气由再生塔塔底进入，气液相逆流接触。进一步地，所述步骤(4)中，当含氨酸性气中氨含量不足时，采用外供氨源对吸收液进行再生。进一步地，所述吸收塔的操作温度为20～60℃。进一步地，所述再生塔的操作温度为20～60℃。所述吸收液为亚硫酸铵-亚硫酸氢铵的混合溶液，根据组分含量不同，其对SO2和NH3具有不同的吸收能力，反应方程式为：与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)首次将酸性水汽提产生的含氨酸性气用于亚硫酸铵-亚硫酸氢铵溶液再生，并将此工艺用于CLAUS硫磺尾气处理过程；可保证排放气中SO2含量降低至50mg/Nm3以下，满足日益严苛的大气污染物排放标准。(2)急冷塔前置集液包，解决吸收-再生过程水平衡问题，可保证吸收过程在较低的温度下进行，提高吸收效率，同时避免高温吸收带来的氨逃逸问题。(3)无需繁琐难以控制的加氢过程，所用氨源为含氨酸性气，原本也是制硫原料，没有额外增加物耗；工艺过程安全可靠，物料安全性高，节约投资，节省占地。(4)副产物亚硫酸铵-亚硫酸氢铵溶液送往制硫过程，整个工艺仅有过量的水需要排放，环境友好度极高。(5)吸收液再生反应后脱除氨的酸性气送往制硫燃烧炉，无需烧氨，可采用普通火嘴降低设备成本。附图说明图1为硫磺尾气净化装置结构示意图；图2为吸收剂pH对SO2吸收率的影响；图3为液气比对SO2吸收率的影响；图4为SO2进料浓度对SO2吸收率的影响；图5为吸收剂温度对SO2吸收率的影响；图6为吸收剂浓度对SO2吸收率的影响；图7为填料对SO2吸收率的影响。其中，上述附图包括以下附图标记：1、集液包；2、急冷塔；3、冷却器；4、循环泵；5、吸收塔；6、富液泵；7、再生塔；8、贫液泵。具体实施方式为了使本专利技术目的、技术方案更加清楚明白，下面通过实施例，对本专利技术作进一步详细说明。实施例一：如图1所示，一种硫磺尾气净化装置，包括依次连接的尾气燃烧炉、急冷塔2、吸收塔5、再生塔7和酸性水汽提装置，所述尾气燃烧炉与急冷塔2底部的进口连接，尾气燃烧炉与急冷塔2底部的进口间设有集液包1，用于除去多余的水分，保证急冷塔2内的水平衡。急冷塔2底部的急冷水出口经循环泵4和冷却器3与急冷塔2顶部的进口连接，实现急冷水的循环利用。急冷塔2顶部的塔顶气出口与吸收塔5底部的进口连接，再生塔7底部的贫液出口经贫液泵8与吸收塔5顶部的进口连接，吸收塔5顶部的塔顶气出口与大气连通。吸收塔5底部的富液出口经富液泵6后分别与再生塔7顶部的进口和制硫燃烧炉连接，再生塔7顶部的塔顶气出口与制硫燃烧炉连接，酸性水汽提装置与再生塔7底部的进口连接。一种硫磺尾气净化工艺，包括如下步骤：(1)经焚烧氧化后的CLAUS硫磺尾气进入急冷塔2，经急冷水喷淋后降至常温，CLAUS硫磺尾气焚烧氧化过程，需采用过氧燃烧，以确保尾气中的硫化物全部转变为SO2，急冷塔2前设置集液包1，用于除去多余的水分，保证急冷塔2内的水平衡。急冷水循环利用，急冷后的尾气进入吸收塔5。(2)吸收塔5中急冷后的尾气与亚硫酸铵-亚硫酸氢铵吸收液接触，吸收液由吸收塔5塔顶喷淋入塔，急冷后的尾气由吸收塔5塔底进入，气液相逆流接触，尾气中的SO2被吸收液吸收，脱除SO2后的净化气直接向大气排放；所述吸收塔5的操作温度为20～60℃。(3)吸收SO2后的吸收液一部分被送往再生塔7进行再生，另一部分送往CLAUS制硫燃烧炉，作为制硫原料。(4)被送往再生塔7的吸收液由塔顶喷淋入塔，自酸性水汽提来的含氨酸性气由再生塔7塔底进入，气液相逆流接触，含氨酸性气中的氨进入液相，与亚硫酸氢铵反应，提高溶液pH，恢复吸收液对SO2的吸收率，实现吸收液的再生；当含氨酸性气中氨含量不足时，采用外供氨源对吸收液进行再生；所述再生塔7的操作温度为20～60℃。(5)再生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫磺尾气净化装置，其特征在于，包括依次连接的尾气燃烧炉、急冷塔(2)、吸收塔(5)、再生塔(7)和酸性水汽提装置，所述尾气燃烧炉与急冷塔(2)底部的进口连接，急冷塔(2)顶部的塔顶气出口与吸收塔(5)底部的进口连接，吸收塔(5)底部的富液出口分别与再生塔(7)顶部的进口和制硫燃烧炉连接，再生塔(7)底部的贫液出口与吸收塔(5)顶部的进口连接，再生塔(7)顶部的塔顶气出口与制硫燃烧炉连接，酸性水汽提装置与再生塔(7)底部的进口连接。

【技术特征摘要】
1.一种硫磺尾气净化装置，其特征在于，包括依次连接的尾气燃烧炉、急冷塔(2)、吸收塔(5)、再生塔(7)和酸性水汽提装置，所述尾气燃烧炉与急冷塔(2)底部的进口连接，急冷塔(2)顶部的塔顶气出口与吸收塔(5)底部的进口连接，吸收塔(5)底部的富液出口分别与再生塔(7)顶部的进口和制硫燃烧炉连接，再生塔(7)底部的贫液出口与吸收塔(5)顶部的进口连接，再生塔(7)顶部的塔顶气出口与制硫燃烧炉连接，酸性水汽提装置与再生塔(7)底部的进口连接。2.根据权利要求1所述的硫磺尾气净化装置，其特征在于，所述尾气燃烧炉与急冷塔(2)底部的进口间设有集液包(1)，用于除去多余的水分，保证急冷塔(2)内的水平衡。3.根据权利要求1所述的硫磺尾气净化装置，其特征在于，所述急冷塔(2)底部的急冷水出口经循环泵(4)和冷却器(3)与急冷塔(2)顶部的进口连接，实现急冷水的循环利用。4.根据权利要求1所述的硫磺尾气净化装置，其特征在于，所述吸收塔(5)顶部的塔顶气出口与大气连通。5.一种基于权利要求1-4任意一项所述硫磺尾气净化装置的硫磺尾气净化工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)经焚烧氧化后的CLAUS硫磺尾气进入急冷塔，经急冷水喷淋后降至常温，急冷后的尾气进入吸收塔；(2)吸收塔中急冷后的尾气与亚硫酸铵-亚硫酸氢铵吸收液接触，尾气...

【专利技术属性】
技术研发人员：高扬，赵芳，李红霞，李铁军，高炬，范西四，
申请(专利权)人：山东三维石化工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37