氨法脱硫工艺在克劳斯装置的应用总结

关键词：

某公司克劳斯硫磺回收装置采用传统二级克劳斯转化工艺, 净化系统酸性气经过硫回收装置处理后, 从硫回收烟囱排放的二氧化硫浓度为1.8%, 即54218mg/m3, 而国家排放标准允许的浓度为960mg/m3, 超标约57倍。为了使排放尾气达标, 该公司进行了相应的尾气处理改造, 本文将对氨法脱硫的工艺及生产中的改造做一下介绍。

一、工艺技术来源的选择与初步比较

为了处理硫回收尾气排放超标的问题, 超级克劳斯、超优克劳斯等是最常见的选择方案。这些方案的缺点是专利费用极高, 需要增加富氧空气, 采用高选择性的加氢催化剂, 而且最终排放结果不是很理想。还有一种方案是在硫回收尾气增加聚乙二醇二甲醚法硫化氢吸收工艺装置, 其缺点是硫磺结晶, 设备和管道堵塞严重, 运行困难, 且聚乙二醇二甲醚溶液成本较高。

湿式氨法脱硫工艺是气液相反应, 反应速度快, 吸收剂利用率高, 脱硫效率可达95%~99%, 氨法采用了先进的重防腐技术, 并选用可靠的材料和设备, 使装置可靠性高达98.5%, 日常维护量少, 且节约维修费用。而且硫回收采用氨法脱硫不但可以满足环保要求, 同时可以和烟气脱硫共用一套氨水系统及硫铵回收装置, 可以大大的降低脱硫装置的建设及运营成本, 所以工艺硫回收采用氨法脱硫工艺方案。

二、氨法脱硫工艺流程简介

1. 选择性氧化工艺的流程

废热锅炉来热烟气依次经过洗涤塔和脱硫塔, 经洗涤降温、吸收SO2、除雾后的净烟气经烟道引入原烟囱排放。

吸收了烟气中SO2形成的亚硫酸铵, 经氧化、浓缩, 并得到一定含量的硫酸铵溶液。硫酸铵溶液经硫酸铵排出泵送至锅炉区脱硫系统循环槽, 与锅炉区的硫铵浆液一并处理。

从合成氨装置来的氨水与循环槽来的循环液体混合后进入高效脱硫塔, 经过喷淋与硫回收烟气逆向接触, 吸收烟气中的SO2形成亚硫酸铵溶液, 再从脱硫塔由空气风机鼓入氧化空气, 将亚硫酸铵氧化成硫酸铵溶液, 经泵打回流进一步降低烟气的温度, 同时自身得到浓缩再经硫铵泵送到造粒装置进行硫酸铵造粒。进入包装机包装即可得到商品硫铵;料液槽内的液体经料液泵送回循环槽。工艺流程简图见图一。

2. 氨法脱硫的工艺原理

烟气与脱硫液接触、洗涤过程中, SO2被脱硫液吸收, 并发生如下总反应:

亚硫酸铵被鼓入的氧化空气氧化成硫酸铵:

三、氨法脱硫工艺改造效果

1. 项目实施后社会效益:

投入运行后, 硫回收系统烟气中H2S降为零, SO2含量降至500mg/m3以下。具有很好的环保和社会效益, 并为公司节省大量设备防腐及排污费用。

2. 项目实施后经济效益:

可副产硫铵4259t/a, 按市场价格550元/t计算, 1 a可增加效益234.24万元。

四、运行中需要注意的问题

经过一段时间的运行, 通过相关数据统计, 本系统需要解决的问题是氨水的损耗。因为在脱硫塔内, 亚硫酸铵和亚硫酸氢铵会形成一种以气溶胶状态存在的分散体系随净烟气排出, 进而造成氨水的损耗, 成为消耗成本增加的最突出的问题。

减少氨水的损耗, 应主要从以下几方面考虑:

1、从脱硫塔的结构入手进行改造, 采用高效吸收的填料或塔内件结构;2、控制塔内的反应温度不超过80℃, 保持塔底氨水的浓度稳定;3、增大气液比, 增加喷淋的密度和喷头层数;4、在净烟气排出口增设喷淋水装置, 回收净烟气中的氨;通过采取以上措施, 可以将脱硫塔尾气中氨的逸出降到最低, 使之符合排放标准。结束语

对于煤制合成氨及甲醇化工企业来说, 净化系统酸性气放空是造成环保恶化的重要因素之一, 因此采用高效、环保的尾气处理工艺是势在必行的, 氨法脱硫工艺不仅能满足排放二氧化硫的指标要求, 还能副产硫酸铵, 对于类似的化工生产企业有很好的借鉴意义, 值得推广。