王明兰，王辉，杨列省
［联泓（山东）化学有限公司，山东 滕州277527］
［摘 要］目前国内煤化工装置主流的酸性气处理工艺为克劳斯硫回收及湿法制酸，联泓（山东）化学有限公司甲醇装置配套的硫回收装置采用三级克劳斯串一级超级克劳斯工艺，实际运行中出现了各类问题，其作为环保设施不能长周期稳定运行，多次造成甲醇装置被迫停车。通过经验总结，联泓化学对硫回收装置实施了硫回收尾气送锅炉系统处理技改、硫回收装置热氮气除硫技改、尾气焚烧炉点火系统技改、液硫封升级改造。技改后，硫回收装置实现了长周期稳定运行，并大大降低了运行成本。
［关键词］克劳斯硫回收装置；硫回收尾气；锅炉系统；热氮气除硫；尾气焚烧炉点火系统；液硫封；优化技改
［中图分类号］X701.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）05-0036-05
0 引 言
目前国内煤化工装置主流的酸性气处理工艺为克劳斯硫回收及湿法制酸，联泓（山东）化学有限公司（简称联泓化学）2×360 kt/a甲醇装置（实际产能已达2×500 kt/a甲醇）配套的硫回收装置采用三级克劳斯串一级超级克劳斯工艺。来自低温甲醇洗系统甲醇再生塔H2S含量≥40%（体积分数，下同）的酸性气与变换汽提气在酸性气燃烧炉内与O2进行不完全燃烧，使酸性气中略少于1/3的H2S燃烧生成SO2，未燃烧的H2S与燃烧生成的SO2在高温条件下发生反应生成单质硫和H2O，单质硫经冷凝和捕集得到回收；未反应的H2S和SO2去往三级克劳斯反应器，在克劳斯催化剂的作用下发生克劳斯反应进一步生成单质硫和H2O，单质硫经冷凝和捕集得到回收，H2S含量约0.77%的克劳斯尾气则进入超级克劳斯反应器；超级克劳斯反应器中，在超级克劳斯催化剂的作用下H2S选择性氧化生成单质硫，单质硫经冷凝和捕集得到回收，尾气送尾气焚烧炉，焚烧后的烟气去往尾气处理系统，处理后达标排放［1］。
近几年，联泓化学硫回收装置运行中出现了各类问题，其作为环保设施不能长周期稳定运行，多次造成甲醇装置被迫停车。后通过经验总结，对硫回收装置实施了硫回收尾气送锅炉系统处理技改、硫回收装置热氮气除硫技改、尾气焚烧炉点火系统技改、液硫封升级改造后，硫回收装置实现了长周期稳定运行，甲醇装置再未出现过非计划性停车。以下对有关情况作一小结。
1 硫回收尾气送锅炉系统处理技改
1.1 改造背景
联泓化学硫回收装置建设获批时尾气中SO2排放标准执行的是《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996），要求排放尾气中SO2含量≤960 mg/m3，焚烧炉后烟气直排烟囱。近年来，环保要求日益严苛，过去的尾气排放标准已被更严格的排放标准替代，根据《山东省区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376—2013）的要求，第四时段（2020年1月1日起）、重点控制区执行排放尾气中SO2含量限值为50 mg/m3的标准。按照新标准的要求，联泓化学对硫回收装置尾气先后采用了DSR溶剂洗、碱洗的优化处理措施，硫回收装置尾气经DSR溶剂洗或碱洗后排放至烟囱，排放尾气中的SO2含量能满足最新排放限值要求，但存在运行成本太高的问题，具体如下。
（1）DSR溶剂洗费用：对硫回收装置尾气进行DSR溶剂洗，经统计，日消耗0.3 MPa再生蒸汽132 t、耗电3 369 kW·h，按蒸汽生产成本75.8元/t、电价0.49元/（kW·h）计算，日耗蒸汽费用1.0万元、电费0.165万元，外加每日SPU循环费用0.024 6万元、DSR溶剂费用0.173 6万元，合计 DSR溶剂洗的日运行费用为1.36万元。另外，实际生产中，DSR溶剂洗系统激冷塔会有少量pH为1～3的酸性水外排，这部分酸性水对雨水管网的长期影响较大，且设备在酸性环境下腐蚀较快，常出现漏点，不能保证系统长周期运行。
（2）碱洗费用：对硫回收尾气进行碱洗，经统计，日消耗液碱9.5 t、耗电2 692 kW·h，按液碱价格805元/t、电价0.49元/（kW·h）计算，碱洗的日运行费用为0.896 7万元。
近年来，联泓化学锅炉系统在处理工厂废气方面发挥了重要的作用-----燃料气、不凝气等可燃气体长期送往锅炉掺烧，充分利用其热值，降低燃料煤消耗；硫回收装置工况异常时酸性气短时间内送锅炉掺烧，避免造成环境影响。鉴于锅炉系统处理工厂废气方面积累的经验以及锅炉脱硫系统处理能力尚有富余，经考察并与设计方对接，决定将硫回收尾气引至锅炉二燃室进一步燃烧后送至烟气脱硫系统脱硫后排放，即锅炉脱硫系统统一处理含硫废气，处理后的锅炉烟气可以满足《山东省火电厂大气污染物排放标准》（DB37/664—2019）中SO2含量≤35 mg/m3的要求，同样能达到预期脱硫目标，仅需增加一次性设备投资。
1.2 改造方案
更多内容详见《中氮肥》2023年第5期