一种处理后可直接排放的硫磺尾气净化工艺制造技术

本发明专利技术提供一种处理后可直接排放的硫磺尾气处理工艺，以现有的Super‑SCOT工艺为基础，其中：吸收塔内吸收压力在0.05～0.25MPa；吸收塔内吸收级数不小于18层实际塔板；胺脱采用的脱硫溶剂按重量百分比计的组分如下：20～50％的N‑甲基二乙醇胺(MDEA)、0～30％的二异丙醇胺(DIPA)、10～50％的环丁砜、1～2％的质子化剂和余量的水；半贫液抽出位置在再生塔中部的中间层以上的1～5层，并随着胺脱原料气中CO

Sulfur tail gas purification process capable of being directly discharged after treatment

Can direct emissions of sulphur tail gas treatment process of the invention provides a method of processing, with Super SCOT existing technology as the foundation, including: the absorption tower to absorb the pressure in the 0.05 ~ 0.25MPa; absorption absorption tower series of not less than 18 layers of actual plate; and the amine desulfurization solvent according to the weight percentage of the components are as follows: 20 ~ 50% N two methyl diethanolamine (MDEA), 0 to 30% of the two monoisopropanolamine (DIPA), 10 ~ 50%, 1 ~ 2% of sulfolane protonation agent and residual water; out of position in the semi lean solution regeneration tower in central middle layer above the 1 to 5 layers, and with the removal of amine in raw gas CO

【技术实现步骤摘要】
一种处理后可直接排放的硫磺尾气净化工艺
本专利技术涉及硫磺尾气的处理工艺，尤其涉及一种处理后可直接排放的硫磺尾气处理工艺。
技术介绍
克劳斯工艺是从酸性气体中回收硫磺的方法之一，迄今为止仍然是酸气处理的主体工艺。该工艺主要应用于天然气和石油炼制行业的酸性气体处理装置，俗称硫磺装置。20世纪60年代后，由于发达国家逐步加强了对硫磺尾气中SO2排放限制，要求总硫回收率提高到99.8％。为了解决这一难题，硫磺尾气处理工艺应运而生。还原类尾气处理工艺是将尾气中各种形态硫转化为H2S，然后再通过不同的途径处理其中H2S。此类工艺的典型代表是荷兰Shell公司开发的SCOT法，该工艺于1973年实现了工业化，是目前应用最多的尾气处理工艺之一。后来，荷兰Shell公司又将半贫液分流流程应用于SCOT法尾气处理工艺，成功开发了Super-SCOT工艺(超级SCOT工艺)。在Super-SCOT工艺中，在再生塔上部，富液汽提为所谓的半贫液。半贫液的一部分由半贫液泵送至吸收塔的中部；在再生塔下部，其余的半贫剂以较高的蒸汽/溶液比再生为H2S含量极低的超贫液后，送入吸收塔的顶部，保证较高的脱硫效率。虽然Super-SCOT工艺装置上需要增加一套半贫液冷却循环系统，但是净化气中H2S含量显著改善，再生蒸汽消耗也下降了30％。综上所述，采用Super-SCOT工艺后，净化气中H2S含量进一步降低，在节能降耗方面也起到了一定的作用；但是，净化气仍然需要焚烧后才能排放。由于受原有工艺条件(常压吸收、吸收级数较少、再生贫液中H2S含量1～2g/L)的限制，及原有排放标准(净化气焚烧后SO2的含量960mg/Nm3)的影响，即使采用Super-SCOT工艺后，净化气中H2S含量仍然还在300～400mg/Nm3，仍然需将H2S焚烧转化为毒性较小的SO2后排放。随着人们对环境质量要求的提高和国家环保法规的完善，工业废气排放引起的污染问题已受到世界各国的广泛关注。在我国，2017年7月1日实施的新标准中，硫磺尾气中SO2排放将降至400mg/Nm3以下，一些敏感地区甚至要求达到100mg/Nm3以下(GB31570-2015)。为了满足新的排放标准，硫磺尾气胺脱后必须将总硫含量(H2S和COS之和，以硫计)控制在50mg/Nm3以下。如此苛刻的指标，对硫磺尾气的处理工艺提出了新的挑战。同时，净化气中极低的H2S和COS含量，也为硫磺尾气净化后直接排放的研究提供了必要条件。节能和环保是一对矛盾，在满足环保指标要求的前提下，尽可能地节约能耗是追求的方向。本专利技术在分析了大量的工业操作数据，并在实验室进行了大量的试验后，提出了一种处理后可直接排放的硫磺尾气净化工艺，以实现用更低的能耗达到更低的硫排放的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种处理后的净化气无需焚烧就可直接排放的硫磺尾气净化工艺，能够以更低的能耗满足更低的硫排放标准。本专利技术实现上述目的的技术方案如下：提出一种处理后可直接排放的硫磺尾气处理工艺，以现有的Super-SCOT工艺为基础，包括：出急冷塔后的尾气进入吸收塔完成胺脱；胺脱后的净化尾气从吸收塔顶排出进入精脱硫工艺；胺脱后的富液从吸收塔底部进入再生塔上部被汽提为半贫液；从再生塔中部抽出半贫液的一部分泵送至吸收塔中部；再生塔底部再生的贫液返回吸收塔顶部循环使用；其中：所述的吸收塔内吸收压力在0.05～0.25MPa，优选0.15MPa所述的吸收塔的吸收级数不小于18层实际塔板；所述的胺脱采用的脱硫溶剂按重量百分比计的组分如下：20～50％的N-甲基二乙醇胺(MDEA)、0～30％的二异丙醇胺(DIPA)、10～50％的环丁砜、1～2％的质子化剂和余量的水；所述的半贫液抽出位置在所述再生塔中部的中间层以上的1～5层，并随着胺脱原料气中CO2含量的增高而上移；所述的吸收塔中有三段填料，中部纵向设置两个半贫液进料口，胺脱原料气中CO2含量高于10％(mol/mol)时半贫液进入上面的进料口；反之，半贫液进入下面的进料口；所述的精脱硫工艺是采用精脱硫剂处理所述吸收塔塔顶排出的尾气，将COS水解成H2S和CO2，H2S被吸附反应生成硫化物或直接被吸附剂物理吸附，处理后的净化气直接排放，处理后的精脱硫剂经再生处理或直接填埋。本专利技术一种优选的方案中，所述的脱硫溶剂按重量百分比计的组分如下：40～50％的N-甲基二乙醇胺(MDEA)、0～10％的二异丙醇胺(DIPA)、30～45％的环丁砜、1～2％的质子化剂和余量的水。本专利技术另一种优选的方案中，所述的脱硫溶剂按重量百分比计的组分如下：40～50％的N-甲基二乙醇胺(MDEA)、3～5％的二异丙醇胺(DIPA)、15～25％的环丁砜、1～2％的质子化剂和余量的水。本专利技术优选的方案中，所述的质子化剂选自磷酸(H3PO4)、磷酸一乙醇胺、磷酸二乙醇胺或磷酸二异丙醇胺中的一种或两种以上的混合物。本专利技术优选的方案中，所述的吸收塔内吸收级数为20～25层实际塔板。本专利技术优选的方案中，所述的精脱硫工艺中采用的精脱硫剂可以是COS水解催化剂和H2S吸附剂级配组成的混合吸附剂，或者可以是多孔大比表面积的炭基或硅基脱硫剂。本专利技术优选的方案中，所述的精脱硫工艺中的再生处理，可以根据精脱硫剂的类型采取氧化再生、或者加热解吸再生处理。本专利技术进一步优选的方案中，所述的精脱硫剂的氧化再生是在500～650℃之间，在5～21％的O2浓度下在再生器中处理吸附饱和的精脱硫剂；所述的O2浓度可以用氮气对空气进行稀释的方式控制，也可以用所述精脱硫工艺处理后的净化气对空气进行稀释的方式控制。本专利技术进一步优选的方案中，所述的精脱硫剂的加热解吸再生是用温度在200～300℃的热氮气在再生器中加热气提吸附饱和的精脱硫剂。本专利技术进一步优选的方案中，将所述的氧化再生或加热解吸再生产生的气体送至制硫炉或急冷塔前，避免了硫化物的排放。本专利技术在现有的Super-SCOT工艺基础上，通过提高吸收压、优化脱硫溶剂、调节半贫液抽出和进料位置，显著强化了胺法脱硫的效果，再辅以精脱硫处理，充分保证了硫磺尾气中COS和H2S的脱除效果。对于一般的硫磺加氢尾气来说，按照本专利技术的方法胺脱处理后可以实现净化气中H2S浓度在10mg/Nm3以下，COS含量小于15mg/Nm3(以硫计)。但在实际生产中，胺脱原料气中可能会出现CO2含量或COS含量较高的情况。对于胺脱原料气中CO2含量高于15％(mol/mol)或COS含量高于50ppm(mol/mol)的情况，还可以采取进一步的措施加以保证。本专利技术的一种优选的实施方式中，针对CO2含量高于15％(mol/mol)的胺脱原料气，处理工艺中进一步对所述的吸收塔底排出的富液进行闪蒸处理，以提高酸性气中H2S浓度，减少制硫炉中因CO2含量过高而引起的恶性循环；所述的闪蒸处理得到的闪蒸气与所述的出急冷塔后的尾气汇合，或者送至外设的低压瓦斯系统。本专利技术的一种优选的实施方式中，针对COS含量高于50ppm(mol/mol)的硫磺尾气，所述的胺脱采用如下重量百分比组分的脱硫溶剂：20～25％的N-甲基二乙醇胺(MDEA)、5～15％的二异丙醇胺(DIPA)、20～35％的环丁砜和余量的水；同时，所述的精脱硫工艺采用COS水解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理后可直接排放的硫磺尾气处理工艺，以现有的Super‑SCOT工艺为基础，包括：出急冷塔后的尾气进入吸收塔完成胺脱；胺脱后的净化尾气从吸收塔顶排出进入精脱硫工艺；胺脱后的富液从吸收塔底部进入再生塔上部被汽提为半贫液；从再生塔中部抽出半贫液的一部分泵送至吸收塔中部；再生塔底部再生的贫液返回吸收塔顶循环使用；其特征在于：所述的吸收塔内吸收压力在0.05～0.25MPa，优选0.15MPa所述的吸收塔内吸收级数不小于18层实际塔板；所述的胺脱采用的脱硫溶剂按重量百分比计的组分如下：20～50％的N‑甲基二乙醇胺(MDEA)、0～30％的二异丙醇胺(DIPA)、10～50％的环丁砜、1～2％的质子化剂和余量的水；所述的半贫液抽出位置在所述再生塔中部的中间层以上的1～5层，并随着胺脱原料气中CO

【技术特征摘要】
1.一种处理后可直接排放的硫磺尾气处理工艺，以现有的Super-SCOT工艺为基础，包括：出急冷塔后的尾气进入吸收塔完成胺脱；胺脱后的净化尾气从吸收塔顶排出进入精脱硫工艺；胺脱后的富液从吸收塔底部进入再生塔上部被汽提为半贫液；从再生塔中部抽出半贫液的一部分泵送至吸收塔中部；再生塔底部再生的贫液返回吸收塔顶循环使用；其特征在于：所述的吸收塔内吸收压力在0.05～0.25MPa，优选0.15MPa所述的吸收塔内吸收级数不小于18层实际塔板；所述的胺脱采用的脱硫溶剂按重量百分比计的组分如下：20～50％的N-甲基二乙醇胺(MDEA)、0～30％的二异丙醇胺(DIPA)、10～50％的环丁砜、1～2％的质子化剂和余量的水；所述的半贫液抽出位置在所述再生塔中部的中间层以上的1～5层，并随着胺脱原料气中CO2含量的增高而上移；所述的吸收塔中有三段填料，中部纵向设置两个半贫液进料口，胺脱原料气中CO2含量高于10％(mol/mol)时半贫液进入上面的进料口；反之，半贫液进入下面的进料口；所述的精脱硫工艺是采用精脱硫剂处理所述吸收塔顶排出的尾气，将COS水解成H2S和CO2，H2S被吸附反应生成硫化物，处理后的净化气直接排放，处理后的精脱硫剂经再生处理或直接填埋。2.权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述的脱硫溶剂按重量百分比计的组分如下：40～50％的N-甲基二乙醇胺(MDEA)、0～10％的二异丙醇胺(DIPA)、30～45％的环丁砜、1～2％的质子化剂和余量的水。3.权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述的脱硫溶剂按重量百分比计的组分如下：40～50％的N-甲基二乙醇胺(MDEA)、3～5％的二异丙醇胺(DIPA)、15～25％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝天臻，白春动，
申请(专利权)人：河北精致科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13