硫磺烟气排放专题.doc

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1、.硫磺尾气排放专题2014年颁布实施的《石油炼制工业污染物排放标准》进一步限制了硫磺回收装置尾气污染物排放标准，SO2排放量由原来的960mg/m3下降至400mg/m3，NOx浓度≤100mg/m3，加大了环保力度。1.尾气单元流程简介本装置尾气单元采用还原-吸收SSR工艺。开停工阶段除外，正常生产情况下，制硫单元过程气经尾气分液罐后进入E121与焚烧炉烟气换热至300℃，混氢后进入加氢反应器，然后在蒸汽发生器中以除氧水回收出口尾气部分余热，产生0.3MPa蒸汽。尾气接着进入急冷塔，冷却至40℃左右后进入吸收塔，用贫液吸

2、收H2S后返回再生装置，净化尾气进焚烧炉，在700℃下焚烧后排入大气。2.烟气中的污染物经焚烧炉高温焚烧后的烟气中，对环境影响较大的污染物为SO2、NOx，其次是未完全燃烧的H2S、CO、C2S、COS、SX与烃类。表1烟气主要成分表2某炼厂烟气SO2与NOx含量后面几类物质为极少量，且在完全燃烧情况下不会被携带进入大气，而各炼厂硫磺装置排出的NOx含量普遍均低于标准，本装置酸性气NH3含量小于2%，排放浓度也低于标准甚远，因此主要考虑对象为SO2。3.影响SO2排放的主要因素及降低措施3.1酸性气质量教育资料.3.1.1

3、分析酸性气中的组分及含量是影响尾气中硫含量的首要因素，经过制硫单元及尾气单元回收硫后进入焚烧炉，对排放烟气中SO2浓度影响较大。表3装置清洁酸性气组分及含量组成烃类H2SCO2H2OV%≤283.6813.792.53表4装置含氨酸性气组分及含量组成H2SNH3H2OV%48.5847.813.61H2S含量越高，装置硫回收率越高，尾气中总硫含量就越低，净化后尾气总硫含量也越低，焚烧后烟气中SO2浓度随之降低。表5硫回收率与烟气中SO2浓度关系CO2是酸性气中第二大组分，在制硫炉中会与H2S发生如下反应：H2S+CO2àC

4、OS+H2OH2S+CO2àC2S+H2O生成物使尾气总硫含量增大，虽经水解及还原反应后产生的H2S能回收，但同时也使净化尾气硫含量相对增大。烃类燃烧产生CO2，其含量高也对单元操作产生影响，如易析炭影响催化剂活性，从而引起尾气硫含量增大。NH3含量高对烧氨效果及克劳斯反应均有负面作用，同时易造成NOx排放量超标。3.1.2措施①保证汽提再生单元操作稳定正常，减小酸性气组分及含量波动。②控制酸性气中NH3≯2%，同时加强脱液操作，确保含烃量≯3%。③这若不满足并酸性气条件，及时切除放火炬。3.2制硫炉温度3.2.1分析炉膛

5、温度是保证烃类完全燃烧生成CO2及NH3完全燃烧生成N2的前提条件，从而降低甚至消除两者对生产及环境的不利影响。3.2.2措施严格执行工艺指标，调节风量与中部进料量，并入清洁酸性气后炉温控制1150-1250℃，并入含氨酸性气后炉温控制1250-1350℃。3.3配风3.3.1分析配风是调节H2S、SO2比值的唯一手段，配风量是否合适直接影响尾气中SO2含量，进而对排放量造成影响。配风量小，教育资料.比例失调，硫回收率降低，同时造成烃类及NH3不完全燃烧，降低克劳斯反应活性，尾气硫含量增大，SO2及NOx排放量增大；配风量

6、大，比例失调，硫回收率降低，同时漏O2也会使催化剂失活，尾气硫含量增大，SO2排放量增大。3.3.2措施参照炉温及比值分析仪，副风微调，精心操作，控制风气比为1.8-2.2，确保反应顺利进行，使得过程气中H2S/SO2≈2。3.4一二转操作3.4.1分析一二转是克劳斯反应发生场所，在催化剂作用下发生如下反应：H2S+SO2àSx+H2OCOS+H2OàH2S+CO2C2S+H2OàH2S+CO2催化剂床层温度及催化剂活性是反应的关键，正常情况下能使上述反应进行顺利，硫回收率接近或达到最大值，降低SO2排放量，此时转化器出入

7、口过程气组分及含量参照下表：表6大庆炼化一二转出入口过程气数据上游装置操作不正常，床层温度产生波动，也易造成催化剂因积硫、积炭、硫酸盐化、热老化或水热老化而失活，催化活性降低，此外催化剂使用时间过长也会导致活性降低，外排SO2浓度上升。表7催化剂使用年限对尾气及烟气SO2浓度的影响3.4.2措施①维持上游装置操作稳定正常，调节高掺阀及TV1114A/B，控制一转床层温度300-320℃，二转床层温度240-260℃。②床层若发生超温，立即调整，必要时可注入降温N2或蒸汽。③发现催化剂失活现象尽快再生或更换，正常工况下克劳斯

8、催化剂使用年限为3年。④采用更优克劳斯工艺和性能更佳的催化剂。教育资料.3.5尾气净化度3.5.1分析制硫尾气进入R121，在催化剂作用下发生还原水解反应：SO2+H2àH2S+H2OSx+H2àH2SCOS+H2OàH2S+CO2C2S+H2OàH2S+CO2H2S被贫液吸收，尾气得到净化，硫含量降低