硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺以及装置，该工艺包括克劳斯法废气焚烧、双氧水脱硫制酸、废酸裂解前预处理及废酸雾化裂解等步骤。该工艺可以实现含硫尾气的深度脱硫，并利用脱硫副产稀硫酸补充废酸损耗、调节废酸粘度和性质，提高了废酸回收率，实现了资源的充分循环利用。

Sulfur recovery and alkylation of waste production process and device of combined treatment of acid cleaning

The invention discloses a sulfur recovery and alkylation of waste clean production process and device of combined treatment of acid, the process includes waste gas incineration, Claus acid, hydrogen peroxide desulfurization waste acid pyrolysis pretreatment and waste acid pyrolysis steps. The process can realize the deep desulfurization of tail gas containing sulfur, and increase the recovery rate of waste acid by using the by-product sulfuric acid produced by desulfurization to supplement the waste acid loss and regulate the viscosity and property of waste acid, so as to realize the full recycling of resources.

【技术实现步骤摘要】
硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺及装置
本专利技术属于炼油、炼焦及石化行业中的脱硫制酸及废酸循环领域，具体来说涉及一种用于克劳斯法硫磺回收与烷基化废酸联合处理的清洁生产工艺和相应装置。
技术介绍
炼油、炼焦及石化行业采用克劳斯法处理烟气中的H2S气体，得到副产品硫磺。克劳斯工艺常规流程如下：在制硫燃烧炉内通过燃烧反应将原料中部分的H2S转化为SO2，此部分SO2与未反应的H2S进入催化反应器生成硫磺。未反应的微量的H2S、SO2、CS2以及CoS进入尾气处理单元，通过加氢水解转化为H2S，并通过胺法吸收后焚烧处理，以降低对环境的影响。通过胺法吸收的H2S经解析后循环进入制硫燃烧炉，以提高反应的转化率及硫磺产品的收率。由于吸收效率问题，通过胺法吸收后的尾气中仍含有微量的H2S气体，通过焚烧炉燃烧转变为SO2(约300-800mg/Nm3)，会对环境造成一定影响，且随着国家环保限排指标的日益严格，最新标准为100mg/Nm3，该排放远远达不到要求，因此深度减排势在必行。另外仍然在石化行业如烷基化工艺中要用到大量的98%浓硫酸，产生浓度约为85%的废酸。对于废酸处理，常用的方式采用废酸高温裂解再生浓硫酸循环使用。该工艺流程如下：自烷基化装置来的废硫酸以及胺液再生装置来的酸性气注入焚烧炉，在高温下分解生成二氧化硫和水蒸汽，反应生成的二氧化硫及水蒸气混合气体经净化、冷却和干燥后脱除其中大量的水蒸汽，成为清洁干燥的SO2气体经压缩换热后进入反应器，转化为SO3，用浓度为99.2%的浓硫酸吸收后送至烷基化装置循环使用。由于损耗，废酸不能100%得到循环，补充方式为补加硫磺焚烧产生SO2与废酸高温裂解产生的SO2一起转化成SO3后吸收。由于转化率的要求，对硫磺焚烧和废硫酸裂解工序产生的炉气混合后获得混合气的SO2含量有要求，一般在7%左右。而硫磺焚烧炉气SO2含量最低也在10%，因此废硫酸裂解炉气硫含量的调节成为获得良好转化率的关键。另外废硫酸裂解运行效率的高低和炉气硫含量的调节在很大程序上受到废酸液体进入裂解炉时的雾化作用的影响，而雾化作用和硫含量也进入裂解炉的废酸液体的性质有很大的关系。低转化率导致排放不能达到国家要求。
技术实现思路
本专利技术涉及含硫尾气治理及环境保护领域，具体的说是炼焦、炼油及石化行业的克劳斯法含硫尾气深度脱硫以及废酸裂解的装置及方法。其具体步骤是首先克劳斯法含硫尾气进行降温、除尘及除雾预处理，然后采用双氧水为吸收介质对预处理后尾气进行深度脱硫，脱硫后产生的稀酸补充到烷基化废酸中，与废酸一起进入裂解炉，一方面达到补充酸产出量的目的，另一方面调节酸液性质，提高雾化效果并调节废酸裂解炉气硫含量，提高转化率，减少最终硫排放。实践中，最终SO2排放指标可以达到20mg/Nm3以下，实现SO2的深度减排，大大消除环境影响。具体来说，本专利技术采用的是以下技术方案：一种硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：1）克劳斯法废气焚烧：将经过克劳斯法两级或三级转化吸收后的尾气不经进一步处理直接送往焚烧炉进行过量空气氛围下的充分高温焚烧，使其中所含的硫完全转化为SO2，生成焚烧尾气；2）双氧水脱硫制酸：上一步骤生成的尾气经过降温除尘除雾处理，送入双氧水吸收塔，以含双氧水的循环洗涤液吸收烟气中的二氧化硫，生成稀硫酸副产品和二氧化硫含量降低的尾气；3）废酸裂解前预处理：将上一步骤中产生的稀硫酸加入烷基化装置送来的废硫酸中，生成粘度降低并且硫酸总量得到补充的混合酸液；4）废酸雾化裂解：将上一步骤产生的混合酸液送入裂解炉，通过喷嘴雾化，雾化液滴在裂解炉内经过高温裂解，生成裂解炉气，裂解炉气送往吸收塔生成浓硫酸。其中在以上步骤中，克劳斯法废气焚烧产生的焚烧尾气中，SO2含量为300-500mg/Nm3。双氧水脱硫制酸步骤中产生的尾气中SO2的含量优选降低至20mg/Nm3以下。步骤2）中的尾气降温除尘除雾处理包括采用降温设备将烟气温度降至300℃以下，采用洗涤塔除尘，最后采用除雾器脱除水雾沫完成烟气预处理，预处理完成后烟气温度进一步降低至40℃以下。优选地，所用降温设备采用余热锅炉、表面冷却器、风冷换热器中的任一种或多种的组合形式；预处理洗涤塔、除雾器可采用单独设置或一体化设置形式。另外在步骤2）中，优选脱硫用双氧水循环洗涤液循环2-10次，所得稀硫酸浓度为6%-30%。废酸裂解前预处理优选包括将稀硫酸加入废酸中降低废酸粘度，经过过滤除杂得到澄清酸液，然后送入裂解炉。另外优选地，废酸雾化裂解除包括将经过预处理的混合废酸液进行雾化高温焚烧外，还包括向裂解炉中喷入一定量的雾化液硫作为补充。本专利技术还公开了一种用于硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺的装置，其特征在于，所述装置包括克劳斯法废气处理、双氧水脱硫制酸及废酸处理三部分，其中克劳斯法废气处理部分包括焚烧炉、降温设备、洗涤塔、除雾器，除雾器得到的清洁低温废气送往双氧水脱硫制酸部分；双氧水脱硫制酸部分包括双氧水槽、双氧水泵、脱硫塔及循环脱硫泵，其中脱硫塔接收克劳斯法废气处理部分送来的含硫废气经双氧水槽送来的脱硫洗涤液吸收硫含量，循环脱硫泵负责脱硫洗涤液的循环，产生的稀硫酸送往废酸处理部分，剩余尾气排空；废酸处理部分包括酸混合装置、裂解炉及转化吸收装置，其中酸混合装置接收双氧水脱硫制酸部分送来的稀酸和烷基化装置送来的废酸并混合，形成粘度和杂质含量得到调节的混合酸液，混合酸液送往裂解炉雾化裂解，得到的炉气送往转化吸收装置形成浓硫酸，尾气排放。优选地，在酸混合装置与裂解炉之间还进一步包括过滤装置以过滤除去混合酸液中所含的杂质形成澄清的混合酸液。有益效果：本专利技术采用双氧水对克劳斯法废气进行深度脱硫，脱硫后产生的稀酸直接补充烷基化废酸，并且用于调节废酸粘度，提高废酸雾化效果，调节废酸浓度，提高混合气转化率，降低排放。从克劳斯法与废酸处理两方面来说，在克劳斯法方面与现有直接排放、稀释排放或碱洗工艺等比较，具有脱硫效率高、可实现深度减排、生成的稀硫酸可回收利用等优点。在废酸处理方面与现有方法相比提高转化率、降低排放，特别是减少了硫以外其他污染的排放。而总和来看，本专利技术充分利用石化企业现有条件，从克劳斯法废气中回收的硫进一步补充了废酸，得到充分利用，进一步减少了硫排放，充分利用了硫资源，产品资源可以在一定的流程内循环利用。附图说明图1是本专利技术所采用设备的结构示意图。在图中：1降温设备；2洗涤塔；3洗涤泵；4冷却器；5冷却泵；6冷却塔；7电除雾器；8脱硫塔；9脱硫泵；10双氧水槽；11双氧水泵；12烷基化装置；13酸混合装置；14过滤器；15裂解炉；16转化吸收装置。具体实施方式本专利技术提出的是克劳斯法含硫尾气深度脱硫并且脱硫产酸进一步用于废酸处理的装置及方法。该方法针对克劳斯法含硫尾气的特点，首先采取降温、除尘及除雾的预处理措施，得到含SO2气体的烟气；然后再采用双氧水为脱硫吸收介质，将烟气中的SO2吸收生成稀硫酸副产品，再供应到石油炼制的烷基化废硫酸处置工序处置。经过深度脱硫工艺后，含硫尾气中SO2含硫可以降低至20mg/Nm3以下，满足现有各行业国家排放标准限值要求。具体来说，本专利技术采用的技术方案包括如下方面。1、烟气预处理：克劳斯法含硫尾气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：1）克劳斯法废气焚烧：将经过克劳斯法两级或三级转化吸收后的尾气不经进一步处理直接送往焚烧炉进行过量空气氛围下的充分高温焚烧，使其中所含的硫完全转化为SO2，生成焚烧尾气；2）双氧水脱硫制酸：上一步骤生成的尾气经过降温除尘除雾处理，送入双氧水吸收塔，以含双氧水的循环洗涤液吸收烟气中的二氧化硫，生成稀硫酸副产品和二氧化硫含量降低的尾气；3）废酸裂解前预处理：将上一步骤中产生的稀硫酸加入烷基化装置送来的废硫酸中，生成粘度降低并且硫酸总量得到补充的混合酸液；4）废酸雾化裂解：将上一步骤产生的混合酸液送入裂解炉，通过喷嘴雾化，雾化液滴在裂解炉内经过高温裂解，生成裂解炉气，裂解炉气送往吸收塔生成浓硫酸。

【技术特征摘要】
1.一种硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：1）克劳斯法废气焚烧：将经过克劳斯法两级或三级转化吸收后的尾气不经进一步处理直接送往焚烧炉进行过量空气氛围下的充分高温焚烧，使其中所含的硫完全转化为SO2，生成焚烧尾气；2）双氧水脱硫制酸：上一步骤生成的尾气经过降温除尘除雾处理，送入双氧水吸收塔，以含双氧水的循环洗涤液吸收烟气中的二氧化硫，生成稀硫酸副产品和二氧化硫含量降低的尾气；3）废酸裂解前预处理：将上一步骤中产生的稀硫酸加入烷基化装置送来的废硫酸中，生成粘度降低并且硫酸总量得到补充的混合酸液；4）废酸雾化裂解：将上一步骤产生的混合酸液送入裂解炉，通过喷嘴雾化，雾化液滴在裂解炉内经过高温裂解，生成裂解炉气，裂解炉气送往吸收塔生成浓硫酸。2.如权利要求1所述的硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺，其特征在于，克劳斯法废气焚烧产生的焚烧尾气中，SO2含量为300-500mg/Nm3。3.如权利要求1所述的硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺，其特征在于，双氧水脱硫制酸步骤中产生的尾气中SO2的含量优选降低至20mg/Nm3以下。4.如权利要求1所述的硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺，其特征在于，步骤2）中的尾气降温除尘除雾处理包括采用降温设备将烟气温度降至300℃以下，采用洗涤塔除尘，最后采用除雾器脱除水雾沫完成烟气预处理，预处理完成后烟气温度进一步降低至40℃以下。5.如权利要求4所述的硫磺回收与烷基化废酸联合处理清洁生产工艺，其特征在于，所用降温设备采用余热锅炉、表面冷却器、风冷换热器中的任一种或多种的组合形式；预处理洗涤塔、除雾器可采用单独设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶德宏，刘丽新，花序，李昕益，吕潇，
申请(专利权)人：中国石油集团东北炼化工程有限公司葫芦岛设计院，江苏澄天环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21