硫回收尾气处理产生溶液的回收与利用

    张立志 李海波 郭文浩

    

    

    摘? 要：2015 年国家环保部颁发的《石油炼制工业污染物排放标准》提出酸性气回收装置二氧化硫限值要求低于100 mg/m3，与原《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）中二氧化硫限值960 mg/m3 相比，已建成的克劳斯硫回收已不能满足新的环保要求。该文介绍某硫回收装置采用氨法脱硫满足达标排放要求，结晶产生浓度约10%～15%的硫酸铵浆液的回收与利用。

    关键词：硫回收;硫酸铵;工艺指标

    中图分类号：X701? ? 文献标志码：A

    0 概述

    硫回收装置是某个项目中的一个废气处理装置，该装置主要是为回收低温甲醇洗装置酸性气、酸水汽提装置酸性气和气化装置酸性气中的硫及含硫化合物，通过工艺技术处理，一方面使工业废气排放达到国家环保排放指标，减少环境污染，另一方面将酸性气中大于97%的硫元素转变为单质硫产品，回收资源;同时副产20%（wt）硫铵产品。该装置的长期稳定运行，对当地大气环境保护有着重要的意义。

    1 工艺流程介绍

    硫回收尾气处理采用并联双塔氨法脱硫工艺，烟气进烟道前烟气经喷淋水降温至120℃后入脱硫塔，在塔内，塔底的硫铵溶液经循环泵打循环从塔顶喷入，烟气在出塔前为防止氨逃逸，用工艺水进行二次喷淋，通过控制循环吸收液的pH值，实现控制加入氨水的加入量，塔底通过罗茨鼓风机连续鼓入空气，在塔底发生吸收、氧化反应生成硫铵，当硫铵浓度达到20%时，通过采出泵连续送入动力厂进行后续处理;脱硫后的净化尾气由烟囱直接排放。

    2 现状

    硫回收氨法脱硫装置技改后投用，产出的副产硫酸铵溶液未能按照原设计送至某电厂氨法脱硫系统统一回收，导致副产硫酸铵溶液通过槽车外送临时处置，不但造成产品浪费，还额外增加了运输费用。为降低成本，给企业创造最大经济效益，现计划将硫回收部分副产硫酸铵溶液送至该电厂脱硫系统进行结晶试验，检验实际运行效果。

    3 原因分析

    3.1 未设置单独出料装置

    某电厂脱硫系统共设置两台缓冲槽，两台料液槽。目前十台脱硫塔出料过程中各塔浆液混合，当任意一套系统结晶出现恶化时，24小时内便会对原本正常的浆液造成污染，结晶恶化。

    2016年11月、2017年3月，硫回收装置硫酸铵浆液输送至该电厂脱硫系统后，造成脱硫系统工况异常，吸收塔硫酸铵浆液不结晶，离心机无法分离，硫酸铵产品无法产出。

    3.2 硫回收装置产生的硫酸铵浆液指标不合格

    本电厂脱硫各塔浓缩段产生的硫酸铵溶液指标控制情况：浓缩段比重：浓缩段比重控制在1.14～1.35;浓缩段pH：2～3.5;浆液氧化率控制在99%以上。2016年11月、2017年3月，硫回收装置送至该电厂脱硫系统料液槽硫酸铵浆液未进行指标分析，导致脱硫各塔结晶变细，发黏，最后各塔浆液被迫进行置换，重新结晶。

    4 控制措施

    4.1 设置料液槽A/B单独出料装置

    将目前的缓冲槽A/B分别作为将1-2#塔和3-10#塔的出料缓冲槽; 料液槽A/B分别作为1-2#塔和3-10#塔的料液槽;1#硫铵制备系统处理1-2#塔+硫回收脱硫溶液;2#-5#硫铵制备系统处理其余8台塔的料液。

    硫回收溶液接至料液槽A，通过料液泵A打入1#2#塔，饱和结晶后通过硫铵排出泵打入缓冲槽A，再通过旋流器给料泵A打至1#后处理系统，母液单独切出，自流回料液槽A，完成循环。

    缓冲槽A、B间设连通阀门，正常运行时隔离，工况异常或设备故障状态时可进行切换。

    5台旋流器给料泵出入口管线间均设阀门隔离，实现干燥系统互为备用，例：1#旋流器给料泵故障时，可切换2#给料泵浆液去1#干燥系统进行出料。

    具体改造内容如图1所示。

    通过对现场管线及系统隔离，实现A/B系列、硫回收装置来硫酸铵浆液能够單独出料、单独回液，消除因为1套系统浆液恶化或硫回收装置来浆液后对其他系统造成污染的风险。

    硫回收溶液接至料液槽A，通过料液泵A打入1#2#塔，饱和结晶后通过硫铵排出泵打入缓冲槽A，再通过旋流器给料泵A打至1#后处理系统，母液单独切出，自流回料液槽A，完成循环。

    3#-10#脱硫塔浆液进入缓冲槽B，通过其他给料泵送入2-5#硫铵制备系统进行分离和干燥，分离出的母液分离出的返回至料液槽B后送回3#-10#脱硫塔内。

    硫回收浆液与1#、2#吸收塔浆液混合出料，系统运行正常。

    4.2 严格控制硫酸铵浆液来液工艺指标

    为确保将硫回收装置脱硫塔产生的浆液稳定合格的送至该电厂脱硫装置，硫回收装置安排专人每天将取好硫酸铵浆液每班分2次送至化验室分析化验，指标符合表1硫铵溶液外送标准后该电厂脱硫装置方可进行接液。

    5.1 结论

    经过1#-2#脱硫塔单独接收硫回收浆液进行出料测试，发现硫回收浆液工艺指标控制在浓缩段比重：浓缩段比重控制在1.10～1.2;浓缩段pH：3～3.5;浆液氧化率控制在97%以上时对1#-2#脱硫塔内硫酸铵结晶无影响，进而推广至3#-10#脱硫塔按照以上工艺指标进行接收硫回收浆液，自2019年4月8日起至今进行接收该装置硫酸铵溶液，该电厂脱硫装置1#-10#脱硫各塔未发生系统大面积结晶异常，运行工况稳定，并且硫酸铵产量每100 m3浆液增加25 t～30 t左右。

    5.2 效益预测

    通过对现场管线及系统隔离，实现A/B系列能够单独出料、单独回液，消除因为一套系统浆液恶化后对其他系统造成污染的风险。

    硫铵产品稳定产出，浆液结晶正常，不产生浆液外运，每年至少节省浆液转运费用64万元。

    接收该硫回收装置浆液后，每年增加硫铵产量（19070×8000×24.5%）=3.74万吨，增加硫铵产品收益：1870万元/年，节省硫回收外运浆液费用约30万元/年。

    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.