利用空分污氮改造富氧硫回收工艺的应用研究

第52卷第9期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 9 2023年9月 Liaoning Chemical Industry September，2023收稿日期： 2023-02-15连续重整再生烟气脱氯技术工业应用王国庆（中海石油炼化有限责任公司，北京 100010）摘 要： 阐述了某石化企业重整（II）装置UOP 采用的第三代催化剂再生工艺采用最新的Chlorsorb 氯吸收技术，表明了其再生烟气中的氯化氢和非甲烷总烃已无法满足当前环保要求，对比低温脱氯和高温脱氯两种再生烟气脱氯方案的优缺点，并展示了低温脱氯方案在某石化企业重整（II）装置的应用效果。

关 键 词：重整；再生烟气；低温脱氯；高温脱氯中图分类号：TQ014 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）09-1374-04随着国家对安全环保的高度重视，2015年7月1日国家实施的《GB 31570—2015 石油炼制工业污染物排放标准》，该标准规定了石油炼制工业企业及其生产设施的水污染物和大气污染物排放限值、监测和监督管理要求，其中规定重整催化剂再生烟气排放氯化氢＜10 mg/m 3，非甲烷总烃＜30 mg/m 3[1]。

而根据某石化企业重整（II）再生烟气日常分析，氯化氢质量浓度为2～6 mg/m 3，非甲烷总烃为2 000～4 950 mg/m 3，显然不符合最新国家排放标准。

面对我国严格的环保新标准，某石化企业重整（II）通过实施技术改造在催化剂再生烟气排放后路新增两台脱氯罐，日常保证一开一备，使用低温固定床脱氯技术，高效解决再生烟气中氯化氢含量高的问题，避免氯化氢对设备和环境的污染。

同时，将新增烟气脱氯罐后路改至加热炉的风道中，一方面有效地脱除再生烟气中的非甲烷总烃，另一方面合理利用烟气余热，提高了加热炉热效率。

分析了脱氯罐的投用以及日常操作中的注意事项，以供同行借鉴。

1 再生烟气中HCl 和非甲烷总烃的来源某石化企业重整（II）采用UOP 第三代催化剂再生工艺“CycleMax Chlorsorb”，实现催化剂连续循环，同时完成催化剂再生，主要包括除尘、烧焦、氧/氯化、干燥、还原等步骤，催化剂的循环和再生由催化剂再生控制系统CRCS 来控制。

·煤气净化与化学产品加工·采用富氧燃烧二转二吸处理低纯硫磺及副盐废液的制酸技术张素利白玮刘元德中冶焦耐工程技术有限公司大连摘要:介绍了以焦炉煤气氨法湿式催化氧化脱硫产生的低纯硫磺及副盐废液为原料,采用“富氧燃烧、二转二吸”技术制取硫酸的新工艺,以及装置投产后的生产运行情况。

关键词:煤气脱硫;低纯硫磺;副盐废液;制酸技术中图分类号:X784文献标识码:A文章编号:1001-3709(2018)06-0037-04Acidmaking technology in treatment of low purity sulfur and secondary salt waste liquor by adopting rich oxygen combustion andtwice conversion&twice absorption processesZhang Suli月ai Wei Liu Yuande(ACRE Coking&Refractory Engineering Consulting Corporation,MCC,Dalian116085,China) Abstract24收稿日期:2018-06-11作者简介:张素利(1966-),男,教授级高级工程师基金项目:1 工艺概述采用富氧燃烧二转二吸制酸技术处理焦炉煤气氨法湿式催化氧化脱硫产生的低纯硫磺及副盐废液的制酸工艺由原料预处理焚烧余热回收净化干燥转化吸收及尾洗个工序组成工艺流程如图所示图1 工艺流程1.1 原料预处理工序从脱硫装置送来的硫泡沫液进入离心机经沉降离心分离分离出的硫膏与来自浓缩塔的浓缩副盐废液混合后制得原料硫浆送入浆液贮槽再用泵送到焚烧工序的焚烧炉经焚烧制取硫酸浓缩塔排出的蒸汽进入凝缩塔冷凝凝缩液及离心机分出的脱硫清液送回脱硫装置循环使用凝缩塔排出的不凝性气体进入煤气净化车间负压煤气管道1.2 焚烧工序由原料预处理工序送入焚烧炉的原料硫浆经雾化喷嘴用工艺压缩空气雾化后在约温度下通过段控制焚烧将原料硫浆中的悬浮单质硫和含硫副盐中的硫元素转化为2此外尚有少量3生成焚烧炉内发生的主要焚烧分解反应如下224222224223222242422223222223焚烧炉内采用富氧空气燃烧所需富氧空气由富氧机组通过分子筛变压吸附工艺制得如果是钢铁联合企业可由钢厂直接供给纯氧制得燃烧所需富氧空气然后经富氧空气鼓风机送加热器用蒸汽加热升温后送焚烧炉一段及二段使用焚烧炉燃烧所需热量部分由上述燃烧反应放出的反应热供给其余由煤气加压机送入炉内燃烧器的助燃焦炉煤气提供1.3 余热回收工序从焚烧炉出来的高温2工艺气体进入废热锅炉对2工艺气体中的高温余热进行回收利用产生的饱和蒸汽产生的蒸汽部分用于加热进入焚烧炉的燃烧用富氧空气其余部分经减压后送至低压蒸汽管网使用来自管网的除盐水经加药及脱氧处理后送入废热锅炉从废热锅炉出来的2工艺气体温度降至约后去净化工序1.4 净化工序来自废热锅炉的2工艺气体依次通过增湿塔冷却塔洗净塔及电除雾器进行增湿降温冷却脱水洗涤净化及硫酸雾脱除保证进入后续工序的2工艺气体中杂质及水分含量达到工艺要求指标防止2转化工艺用的催化剂中毒保持制酸工艺水平衡离开净化工序的2工艺气体温度降至2工艺气体经冷却塔及洗净塔冷却降温放出的热量由塔外冷却器通过冷却水移走2工艺气体中含有的少量3在净化过程中与水结合生成浓度的稀硫酸最终从增湿塔排出经稀酸脱气塔脱除2后送到煤气净化车间硫铵单元使用1.5干燥工序从净化工序电除雾器出来的2工艺气体进入干燥塔用浓度为的浓24进行干燥脱水干燥塔出口2工艺气体含水降至3以满足转化工序干接触法制酸催化剂对工艺气体中水分含量的要求从干燥塔连续送出的干燥酸进入第一吸收塔从第一吸收塔向干燥塔连续送入浓度约的吸收酸通过干燥塔与第一吸收塔的串酸操作维持干燥塔内干燥酸所需浓度干燥塔内硫酸吸收水分放出的热量由干燥塔外冷却器通过冷却水移走1.6转化工序转化工序采用段催化剂床二次转化及换热工艺流程从干燥塔出来的2工艺气体经2鼓风机加压后依次通过第第换热器分别与从2转化器段及段催化剂床出来的高温转化气换热至约后进入2转化器段催化剂床在催化剂作用下工艺气体中的2与2反应被催化氧化为3从段催化剂床出来的高温转化气经第换热器与低温2工艺气体换热降温后进入段催化剂床继续转化然后经第换热器换热降温后进入段催化剂床完成2一次转化阶段的最后催化氧化过程最后经第换热器与来自2鼓风机的低温2工艺气体换热降温后去吸收工序第一吸收塔从第一吸收塔出来的低温2工艺气经第第换热器分别与从2转化器段及段催化床层出来的高温转化气换热后进入2转化器段催化剂床进行2的二次转化然后经第换热器换热降温后去吸收工序第二吸收塔2催化转化反应如下22®32工艺气二次转化前即2工艺气进入转化器第段及第段催化剂床前均设有电加热器用于初始开工阶段催化剂加热升温以及正常操作过程中系统热量不平衡时补热使用1.7吸收工序来自转化工序一次转化及二次转化后的工艺气体分别进入第一吸收塔及第二吸收塔用的浓24对其中的3气体进行吸收浓硫酸中的2与3反应生成243吸收反应如下3 2®24吸收塔内3与水反应放出的热量由外冷却器通过冷却水移走第一吸收塔底生成的浓硫酸一部分送干燥塔其余经产品酸冷却器冷却后送入产品酸槽来自干燥塔的硫酸送入第一吸收塔通过串酸操作维持第一吸收塔内吸收酸浓度第二吸收塔吸收3产生的硫酸进入第一吸收塔各吸收塔及产品酸槽均设有工艺软水补入管线以调节吸收酸及产品酸浓度1.8尾洗工序从第二吸收塔排出的制酸尾气进入尾气洗涤塔用剩余氨水蒸氨装置产生的蒸氨废水喷淋吸收尾气中残余的2然后进入电除雾器在高压电场作用下脱除尾气中夹带的3酸雾洁净尾气最后经烟囱排入大气从尾气洗涤塔排出的蒸氨废水送到酚氰废水处理装置处理尾气中有害物含量控制设计值如下2含量33酸雾32工艺特点2.1原料预处理工艺采用沉降离心分离及浓缩技术对煤气脱硫工艺产生的硫泡沫液及脱硫副盐废液进行处理可有效将脱硫装置产生的悬浮单质硫及脱硫副盐废液从系统中连续稳定分离制得所需原料硫浆使脱硫液中悬浮硫及副盐含量控制在较低水平保证脱硫装置长期稳定运行以及制酸原料硫浆组成稳定原料预处理操作全部在密闭设备及管道内完成工艺流程短占地小自动化水平高操作安全稳定环保2.2焚烧工艺采用悬浮单质硫与浓缩废液配制而成的浆液流态化进料空气雾化焚烧焚烧炉进料均匀操作稳定原料硫磺和含硫副盐焚烧分解完全采用富氧焚烧技术可有效提高工艺气体中2浓度节省建设投资及运行成本保证二转二吸工艺自热平衡采用两段控制焚烧技术可有效减少焚烧后工艺气体中3及曾的生成2.3净化工艺采用标准酸洗净化工艺配以高效动力波及电除雾净化设备气体净化效率高可确保净化后工艺气体中有害杂质含量达到要求指标保证转化工序催化剂的活性及寿命产生浓度为的稀硫酸送到硫铵单元回收利用无废液废渣外排2.4转化工艺采用干接触法二次转化工艺技术先进工艺成熟可靠可将2转化率提高到以上大幅降低转化后尾气中2含量采用国际著名品牌干接触法制酸催化剂反应活性高使用寿命长2.5尾洗工艺采用蒸氨废水吸收外排尾气中残余的2净化效率高不需外加碱源运行成本低采用电除雾器脱除外排尾气中残余的3酸雾硫酸雾脱除效率高外排尾气夹带雾滴少尾气洁净度高3投产后主要技术经济及环保运行指标3.1主要技术指标2最终转化率硫酸质量质量分数冬季颜色澄清透明各项指标可以达到工业硫酸中一级品标准3.2主要经济指标产品硫酸产量折合24约硫酸产量为与该厂目前焦炉煤气脱硫全部负荷对应的硫酸产量饱和蒸汽约已扣除制酸装置本身消耗蒸汽量主要原料消耗焦炉煤气3制酸催化剂3一次填充量寿命年能源消耗除盐水约3循环冷却水约3电约3.3主要环保指标制酸尾气约3其中有害物含量2含量33酸雾检测不到x3硫酸工业污染物排放标准中规定的外排制酸尾气中有害物排放限值要求一般地区233酸雾3x含量无指标要求生态环境脆弱地区233酸雾3x含量无指标要求稀硫酸3浓度颜色澄清透明送到硫铵工段回收利用催化剂年更换次每次3主要成分为25硅藻土碱金属硫酸盐废催化剂由催化剂供应商回收利用4结语富氧燃烧二转二吸制酸工艺投产后的生产运行实践证明该制酸工艺技术先进可靠运行安全环保各项技术经济指标良好产品质量合格生产的硫酸可作为焦炉煤气脱氨生产硫酸铵的原料实现了硫资源的有效循环利用从根本上解决了焦炉煤气氨法湿式催化氧化脱硫工艺产生的低纯硫磺回收利用及副盐废液无害化处理问题可有效提高焦炉煤气脱硫脱氰效率减少三废排放提高焦化环保水平是对目前以等为催化剂的焦炉煤气氨法湿式催化氧化脱硫工艺的有效改进及完善为该工艺技术的长期应用焦化行业节能减排及实现绿色可持续发展提供了新的动力和保障甘李军编辑一种低温焦炉烟道废气脱硫脱硝工艺本发明涉及一种低温焦炉烟道废气脱硫脱硝工艺通过在烟道气输送管道中喷入流态化的3细粉干法脱除烟气中绝大部分的2同时将脱硝催化剂结构层与除氨催化剂结构层结合使用高效脱除焦炉烟道气中的x脱硝催化剂采用滤袋状结构除氨催化剂采用字型结构该工艺由引风单元脱硫单元氨制备单元脱硝除氨单元压缩空气单元颗粒物输送单元组成的系统实现高效脱硝脱硫与现有技术相比本发明的有益效果是脱硫脱硝一体化结构形式新颖脱硝效率更高除氨催化剂进一步提高脱硝效率节省能源降低运行费用及一次投资充分利用煤气净化工艺中的剩余氨水充分回收利用余热清灰模式简单便捷[专利申请号ZL201410088231.2专利发明人:蔡承祐王充尹华等]。