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1、石油化工腐蚀与防护石油化工工艺PetrochemicalCorrosionandProtection2002,19(4)·46·CLAUS尾气处理技术的选用文科武(洛阳石油化工工程公司,河南洛阳471003)摘要:讨论了当前所采用的各种Claus尾气处理工艺技术,对传统的焚烧工艺进行了分析,并比较了尾气处理的Claus工艺法(干床亚露工艺)、Claus工艺法(液相亚露工艺)、SO2回收工艺法、H2S回收工艺法,直接氧化法等几种工艺的特点和效能,具体工艺的选择应根据所在地环保标准、投资规模、操作费用综合
2、考虑。关键词:Claus尾气 硫回收 Claus法SO2回收法H2S回收法 直接氧化法Claus尾气中一般含有N2、CO2、H2O、CO、H2,未430℃,然后混以定量的空气,再使混合气流通过催反应的H2S及SO2、COS、CS2,硫蒸气及夹带的液态化剂床层进行焚烧反应。催化焚烧炉多为正压通硫。受反应平衡和其它硫损失所限,常规Claus装风式,为便于控制空气用量,炉子在正压条件下操置的硫总回收率一般不超过97%。通常,Claus装作。催化焚烧法工艺是专有技术,在热焚烧法燃料置的尾气若不做进一步处理是不
3、许直接排放的。消耗费用很高时,可以考虑采用。为使尾气中的H2S和SO2浓度,SO2的排放量等降通过回收焚烧炉出口尾气余热的方法也可降至项目建设所在地的有关规范所要求的值,并且使低装置燃料总消耗。即利用尾气余热将(硫磺回尾气有足够的升力使其中的SO2沿烟囱向大气扩收)装置自产的0.35～3.1MPa蒸汽加热,使其变为散,最简单的尾气处理措施是焚烧。根据C1aus装过热蒸汽。采用这种流程时,要考虑排放温度的降置的规模,原料酸性气中H2S浓度以及装置建设地低对烟囱高度和气体扩散效果的影响。带排放尾的地理位置
4、,为满足环保达标要求,各企业应该考气余热回收设施的焚烧炉常为正压通风式,炉子在虑是否建设硫回收尾气工艺处理装置。正压下操作。由加热Claus尾气、用风及燃料至要求的温度1 传统焚烧工艺所需的热量就可确定焚烧所需的燃料用量。通常焚烧炉内停留时间不少于0.5,有时也高达1.5秒。 最简单的尾气处理工艺是直接将尾气中所含炉内停留时间越长,满足H2S排放要求所需的焚烧的H2S(以及其它形式的硫)焚烧,使其变成SO2。温度就越低,图1所示为满足H2S排放浓度为由于C1aus装置的规模较小,国内有大约80%的硫
5、10μL/L的条件下,炉内停留时间与焚烧所需温度回收装置的尾气处理采用了这种工艺。焚烧法工之间的关系。艺有两种:其一为热氧化法;其二为催化氧化法。 焚烧炉与烟囱可以做成一体,焚烧炉安置在下,烟囱立在炉体之上。火嘴一般在炉内水平安热氧化法通常是在过量O2及480～820℃的温度下置,硫磺尾气既可直接进入火嘴,也可直接进到炉进行的。大多数的焚烧炉采用自然通风,空气量由内邻近火嘴处。烟道挡板控制,炉膛在微负压下操作,过量的O2含焚烧炉和烟囱都设有耐火衬里以保护钢体。量控制在20%～100%。Claus尾气
6、中含有一些可由于焚烧温度较低,这些耐火衬里与Claus反应炉燃组分,如H2S,COS,CO,CS2,H2,元素硫及少量油里所用的衬里不一样。焚烧炉的设计最高操作温气(在上游硫回收装置采用“分流”式工艺时),但由于它们的总量之和常低于尾气总量的3%,可燃物浓度太低难以维持燃烧。为保证将尾气中的S和收稿日期:2001-11-05。硫化物转变成SO2,需要补充其它燃料以维持焚烧简历:文科武,男,1960生,1983年毕业于武汉化工学院化所需要的高温。工系,化工学士学位,1983年到洛阳石化工程公司工作。20
7、00～2001年在英国做高级交流学者,现为高级工程师,使用催化焚烧法可显著降燃低燃料耗量。这HSE专业主任工程师。种工艺过程是先将尾气用燃料气加热至315～©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 第4期 文科武.Claus尾气处理技术的选用 ·47·度一般为1100℃,因此,能耐1210℃高温的耐火材的等级较高,这时,用高铝砖(含铝60%以上)就可料就可用作为焚烧
8、炉及烟囱的高温保护用,并且一以了。层就够了。当然,焚烧炉里火焰能及之处的耐火砖图1炉内停留时间与焚烧所需温度之间的关系 注:烟气中O2含量约为2%,H2S含量μL/L(max)。 对于炉体之上安有烟囱的立式焚烧炉来说,炉连续监测并记录。为方便取样分析与维修,在烟囱底钢板的保护非常重要。尽管炉底钢板已有耐火适当地方要设操作平台,并设置相关的水、电、气、衬里保护,在设计中仍要在炉底板之下留有足够的风接点。尾气排放量一般以SO2kg/h或SO2μL/L
