酸性气体硫回收尾气的氨法脱硫工艺

工艺管控194 | 2019年2月螺栓已经牢牢地拧紧,不会出现松动情况。待这些准备工作做好之后,再进行机泵的安装工作。机泵安装后需进行找正和二次灌浆。与机泵相连管路要先进行冲洗干净才能将其和机泵进行对接,这样才能确保管道的干净,不会出现其他杂物。其次需要注意管道重量的承接,因为管道的重量太大,直接将其重量压在机泵上,可能会导致机泵的变形,加剧机泵的损坏,如果机泵出现问题,也会导致管道运输出现问题。

3.4 管道安装在将预制完成的管道运输到现场摆放时,要将碳钢与合金钢,不锈钢等分开放置,并且在下面要放置垫木,为了防止对管道的外表面造成划伤,在吊装的过程中,要使用废布对管道和钢丝吊带接触部分进行隔离。但一般情况下都会使用帆布吊带进行。管道内部需清理干净,无杂物,管口应使用帆布或管帽进行封堵。管廊管线的安装采用由管廊内侧到外侧,底层到高层,先大管后小管的原则来进行穿管。布管过程中要避免焊缝放在支架位置上,直管吊装时要倾斜45°,倒干净管内杂物后,再平吊上管廊。和机泵相连接的管道,在安装的过程中为了确保传动设备的正常运转,要确保传动设备法兰不受外力的影响,同时和设备口连接的法兰在连接中只能用临时垫片,在试压完成后换正式垫片。管道支吊架要与管道安装同步,尽量减少临时支架的使用。必须采用临时支架时需使用抱卡式结构并垫以石棉板或其它隔离物予以隔离。不锈钢管道与碳钢支架之间垫入石棉板垫片予以隔离。施工过程中管子管件材料不能混用、错用。管道连接时,不得采用加偏垫、加热管子、强力对口、或多层垫片等方法来消除接口端面的空隙、错口、偏斜等不同心等缺陷。管道安装完毕,热处理和无损检测合格后,应进行压力试验,一般压力试验采用液体水或压缩空气为试验介质,承受内压的地上钢管试验压力应为设计压力的1.5倍,埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍,且不得低于0.4Mpa。试压完成使用压缩空气彻底清除管道内残余水等杂物,压力试验需做好记录。

参考文献：[1]王继臣,陈海军.石油化工工艺管道安装质量控制要点分析[J].化工设计通讯,2017,43(07):35-80.

酸性气体硫回收尾气的氨法脱硫工艺

衣焕义(内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司,内蒙古 赤峰 025350)

摘要：随着我国经济的发展,环境保护问题日益重要。因化工

企业的废气排放系统不达标而造成的酸性气体硫的超标排放,会破坏大气层,造成酸雨,从而对自然界生态环境产生恶劣影响。文章对采用氨法脱硫技术,减少排放到大气中的硫化物质,减少环境污染物的工艺流程和效果进行了详细的陈述。关键词：酸性气体硫;回收尾气;氨法脱硫工艺

0 引言人类现代社会的发展离不开天然气、石油等化工产品,但是一些企业在对这些化工产品进行日常使用的过程中,由于没有做好后续的处理技术,导致酸性气体硫的排放量超标,破坏大气环境。但是在后续的废气处理阶段采用氨法脱硫工艺可以非常有效的解决这一问题,在处理过程中通常采用克劳斯法(Claus)与氨法脱硫工艺相结合的方式,从而达到更加高效、更加彻底的处理酸性气体硫的问题。使用Claus方法的生产工艺原理主要是不完全燃烧硫化氢,使产生的二氧化硫与硫化氢反应形成硫。如果空气和硫化氢的混合比例合适,则所有硫化氢都可以变成硫和水。还有一种生产硫化氢的方法,分为干法和湿法。但是为了能够保证尾气的达标排放,硫化氢制酸尾气需要配套的脱硫装置。一般的SCOT尾气再处理工艺、钠碱法等都具有操作流程复杂且成本较高的缺点。因此,氨脱硫的过程优点尤为突出。由传统的Claus法的硫回收后的酸性气体的废气被焚化和重新氨脱硫工艺,从而可以实现废气排放标准,并且具有高的硫回收率,无二次污染,成本低,操作方便,工艺过程简单。

1 氨法脱硫工艺的工作原理。在使用氨法脱硫工艺的过程中,通常是基于碱性硫酸剂(氨或者氨水)与酸性二氧化硫发生化学反应从而形成亚硫酸铵,进而使亚硫酸铵在空气中氧化,以形成硫酸铵。硫酸铵是回收资源,控制酸雨和二氧化硫污染非常有效和环保的物质。氨法烟气脱硫这种工艺既可以高效的脱硫又可以部分脱除烟气中的氮氧化物,是世界上商业化应用的最广泛的脱硫方法之一。氨脱硫过程一般分为三个主要步骤:脱硫吸收,中间产品加工,和副产物生产。根据流程和副产物,它可分为氨肥料的方法,氨酸的方法,和氨亚铵法。

2 尾气的焚烧。将含有低硫化氢的尾气,燃气(天然气,气体等)与空气鼓风机中的空气混合,然后进入废气焚烧炉进行燃烧。将焚烧炉内的温度控制在650～1100℃左右,并控制过量的空气被送入。确保将废气中的硫化氢、有机物等完全转化为二氧化硫,

在线投稿启示

为方便广大作者投稿要求，本刊设置在线“作者投稿系统”，已测试开通。作者可以在网络上点击链接“http://fggl.cbpt.cnki.net”登陆。在线投稿方式与传统投稿方式比较，更加快捷、方便，有利于作者与审稿专家及时沟通。欢迎作者使用。2019年2月 | 195

脱硫工艺应采用单塔双循环吸收工艺。单塔双循环吸收过程是在同一脱硫塔中建立两级吸收。每个阶段的吸收液相对独立。每个阶段的吸收液体密度和pH值分别控制。第一阶段吸收是SO,主要提取部分和吸收液体进行比较。高密度和高pH值;第二阶段吸收SO,有助于提取阶段,吸收液体使用较低的密度和较低的pH。吸收控制的第二阶段控制较低的密度是减少烟气中气液夹带中的脱附副产物的量,并减少烟灰的排放:控制较低的pH值,以减少在吸收液中氨的分压,减少氨量以避免“气溶胶”。脱硫技术采用亚太环保公司专利脱硫技术:超低排放法和分离烟气脱硫除尘装置。该装置包括脱硫塔和设置在脱硫塔外的氧化循环罐;脱硫塔和氧化循环罐通过管道连接到脱硫塔的顶部,设有除雾器。通过采用上述技术方案中,脱硫效率高(≥99％),和二氧化硫的脱硫后可以控制的净烟道气中为低于35mg/Nm3,灰尘控制是低于5mg/Nm3的。单独设置的外部氧化循环罐,可以根据不同的烟道气的条件下,更合理的设备的选择,降低投资:降低脱硫塔的高度,降低能耗,适合不同SO烟气条件浓度。5 脱硫副产物处理脱硫的副产物为硫酸铵。有两个主要的处理途径:在塔中过饱和结晶、结晶塔外结晶。5.1 塔中结晶利用烟道气的余热,用硫酸铵溶液洗涤热的烟道气,硫酸铵液体过饱和并结晶,产生出固体硫酸铵肥料。塔结晶方案:投资少、能耗低、工艺简单,但结晶颗粒细小,烟雾对硫酸铵的外观影响很大。该工艺适用于低烟灰烟气副产物的处理。5.2 塔外结晶塔外结晶则是用外部热源如蒸汽蒸发硫酸铵溶液,以产生固体硫酸铵。塔外结晶方案投资高、能耗高、工艺复杂,但颗粒质量好。该工艺适用于高烟灰烟气的副产物的处理。确定使用塔中或塔外结晶工艺,与系统水的平衡有关。综合考虑处理工艺的效果以及节能与投资因素,当系统水平衡没有问题时,使用塔中结晶方式为宜。6 结语综上所述,使用氨法脱硫工艺将低浓度的酸性气体进行处理,具有工艺简单,成本低,无二次污染等优点,从而避免了排放物不符合环保标准,破坏空气环境。增加副产物硫酸铵的产出,变废为宝。有利于提高企业的经济效益和社会效益。参考文献：[1]马少红,张明成,刘海洋,等.氨法脱硫在硫回收尾气处理中的应用[J].广东化工,2017,44(20):153-154.[2]高劲豪,高原.臭氧在酸性尾气氨法脱硫中的应用[J].山东化工,2017,46(04):154-155.[3]马少红,张明成,程东风,等.煤化工硫回收装置尾气处理现状及改造工艺选择[J].中氮肥,2016,(05):78-80.[4]姜成旭,肖春辉,闫立娜.优化煤制天然气工厂硫回收装置配置的措施[J].化肥设计,2016,54,(03):52-54+58.水和二氧化碳。高温炉气由火管废热锅炉回收,高温热能产生3.8MPa,255℃的中压饱和蒸汽,炉气的温度降至300～350℃左右后进入烟气冷却装置。

3 烟气的降温。为了防止高湿度烟道气对焚烧炉和废热锅炉造成腐蚀,废热锅炉排出的烟气温度控制在300℃以上。如果烟气直接送到氨法脱硫,一方面脱硫装置不能处理高温烟气,另一方面,其绝热蒸发温度高于75℃,不利于氨法脱硫,容易引起氨气脱逃。氨逃逸拖尾现象严重。为了解决这个问题,需要将脱硫后的温度控制在60％以下。为此需要冷却和冷却烟道气以进入脱硫装置。烟气的降温有两种方式:水冷和空冷。

3.1 烟气的水冷系统水冷过程是将冷却烟气直接喷入淬火塔,并使用中间冷却塔中的循环冷却水间接冷却,使饱和烟气降低于60℃。水冷过程需要大量的冷却循环水,需要处理稀酸废水,并且烟道气SO具有高浓度。随后的氨脱硫困难,容易产生气溶胶现象,烟气的余热被浪费,并且由于饱和烟气的处理,系统水难以平衡,脱硫副产物需要采用高能塔外蒸发结晶工艺,总投资高。在淬火塔中通过脱硫副产物稀硫酸铵溶液直接洗涤和冷却热烟道气,将烟道气降低,并通过蒸发水浓缩稀硫酸铵溶液,并且最后达到过饱和,产出硫铵结晶颗粒。

3.2 烟气的空冷系统空气冷却过程一般采用空气直接混合热烟气降低烟气温度,满足氨脱硫温度不超过60℃的要求。与水冷过程相比,空冷过程具有较低的SO浓度和烟气余热,简化了处理过程,但烟气处理气体量增加了约三倍,从而增加了脱硫装置的投资。空气冷却过程直接将空气与热烟气混合,具有两个功能:一是降低烟气含水量,满足氨脱硫温度不超过60℃的要求,减少脱硫装置的氨逸出量,减少水蒸气白烟现象;二是稀释烟气中的SO浓度,降低原烟气SO浓度,从而降低烟气脱硫的难度,有利于防止烟气的产生。

3.3 水冷+空冷结合系统水冷+空气冷却结合系统结合了水冷和空气冷却,可集合每个冷却方式的长处,最大限度地减少了烟气处理量,降低了烟气的脱硫温度,并充分利用了烟气余热。因此该过程更为经济合理。其中,水冷却装置采用了亚太湍流洗涤塔的专利技术,下游接触降低了系统的阻力。亚太湍流洗涤塔气速高,设备投资少,气液接触充分,传热效率高。 为了使热烟气和空气均匀混合,需要一个气体混合罐,热烟气和空气在气体混合罐中充分混合,烟气从80℃降至50℃。然后进入脱硫系统。

4 烟气的脱硫工程实践证明,氨脱硫“气溶胶”的产生是由大量氨从系统中逸出引起的。为了控制“气溶胶”的产生,必须控制系统的逸出量。对于高浓度的SO烟气,如果采用单级吸收过程,烟气中的SO2浓度很高,吸收液的pH很容易过低。当大量氨逃逸,导致气溶胶时,系统显然会产生“拖尾”现象。因此,烟气