袁 强（中国石油化工股份有限公司九江分公司炼油运行五部，江西九江 332000）

浅析硫磺回收装置烟气SO2排放浓度影响因素

袁 强
（中国石油化工股份有限公司九江分公司炼油运行五部，江西九江 332000）

对降低烟气中二氧化硫排放浓度因素进行理论分析，优化装置烟气中二氧化硫排放浓度达标操作。

硫磺回收；烟气；二氧化硫；排放

随着原油的日益劣质化，处理原油硫含量逐渐攀升，炼油过程中产生酸性气量越来越大，硫磺回收装置作为炼厂处理酸性气的主要环保装置，必须满足烟气达标排放满足环保要求，所以烟气中二氧化硫的排放浓度受到了严格控制。目前，7万t/a硫磺回收装置面临巨大的环保压力，本着优化操作生产，实现烟气二氧化硫达标排放的目的，对影响排放因素进行分析，摸索调整方向。鉴于如此严峻的形势，优化硫磺回收装置的操作成为控制排放浓度的主要手段。

1 硫磺回收及尾气处理工艺简介

制硫部分采用Claus部分燃烧法处理酸性气，尾气处理部分采用SCOT工艺对尾气进行加氢处理，并用MDEA对硫化氢进行回收再生，尾气焚烧后排放。

2 影响烟气SO2排放浓度因素

2.1 酸性气原料带烃

制硫炉理想配风比为2∶1，但外来酸性气带有少量的烃类，故正常生产工况，配风比要稍大。当大量带烃时，烃类与H2S分别与氧反应是竞争关系，且烃需氧量大，若胺液循环量等不变，配风不足，未反应的H2S带到焚烧炉内焚烧，直接影响SO2的排放浓度；再者，即使及时调整制硫炉配风，烃类燃烧将产生大量CO2，使尾气中CO2浓度有所升高，破坏H2S-CO2-MDEA-H2O平衡，直接影响贫胺液对H2S 的吸收效果。电荷平衡关系式：。

稳定胺液循环量，1molCO2水解生成的[H+]与1molH2S产生的[H+]基本一致，完全反应均为2mol，故当CO2浓度上升，则有上升，电荷平衡：，从而H2S含量将下降。

2.2 制硫燃烧炉配风不当

当H2S/SO2比值偏大，即配风不足，H2S直接进入尾气系统，胺液难以吸收过多的H2S，焚烧后产生SO2排放；H2S/SO2比值偏小，即配风过量，大量的H2S直接燃烧产生SO2。cSO2=K正·，故当H2S含量较少，则混合气体中cSO2很高，加氢还原后的H2S进入尾气吸收塔，贫胺液循环量稳定，净化尾气中的H2S含量上升，从而增加SO2排放浓度。

2.3 尾气进吸收塔温度

尾气进吸收塔温度直接影响到醇胺溶液对H2S的吸收效果。当压力一定时，MDEA吸收H2S和CO2的效果随温度升高而下降，故应严格控制急冷水返塔温度。醇胺溶液与H2S和CO2的反应均为体积缩小的放热可逆反应，低温高压促进正反应，而高温低压下，有利于逆反应。

当温度高于43℃时，CO2在MDEA中的溶解度降低，证明低温状态下MDEA对H2S具有一定的选择性。吸收塔进气温度又不能太低，原因：温度太低，胺液气泡表面膜强度增加，泡沫稳定，从而增加发泡的几率。经探索发现吸收塔进气温度控制在30～45℃，贫液控制在35～38℃，可以达到较好吸收效果。

2.4 胺液循环量过大

当胺液进吸收塔的循环量加大，则硫化氢的吸收将更加完全，但由于二氧化碳与硫化氢在MDEA溶液中存在共吸。H2S和CO2经再生塔解析之后将全部返回制硫燃烧炉，CO2在系统内不断的吸收、解析循环过程中被提浓，经验摸索发现当胺液中CO2含量大于23.5%时，胺液共吸率增强，净化尾气中硫化氢含量增加，故尾气中CO2不宜过高，避免胺液中二氧化碳含量超出23.5%。

原料气中携带二氧化碳在制硫燃烧炉内，易生成有机硫，然而转化器水解能力有限，一旦有机硫在转化器内未完全水解，将加大加氢反应器负荷，未反应有机硫带到焚烧炉内燃烧将增加SO2排放浓度。且胺液循环量过大，会增加吸收塔压降，直接影响对流吸收率和胺液的流动性。

加大胺液循环量主要是因为胺液的浓度降低，故要避免这一现象的出现就是对胺液进行提浓，采用高浓度的胺液来达到同样的吸收效果。但是胺液浓度不能太高，由于当胺液浓度过高，胺液粘度会增加，倾向于发泡。

正常工况下，MDEA 浓度在17%（wt）以上，贫液的贫度≯1.22g/L，可以保证净化尾气≯300×10-6，若要求净化尾气≯200×10-6达到排放烟气SO2排放浓度≤400mg/m3（标），则需降低贫液H2S浓度至0.9g/L以下方可达到排放要求，故一般胺液浓度维持在30%～45%。

2.5 催化剂影响

催化剂影响主要表现在：防漏氧催化剂及Claus催化剂表面积碳和积硫导致的物理失活；加氢催化剂热老化；Claus催化剂硫酸盐化。

2.6 吸收塔压降

当胺液循环量一定时，气液两相在塔内接触充分，气体被液相吸收更加完全。吸收塔内液相湍流程度越高，气液传质效果越好，吸收效果越好。

2.7 胺液发泡

影响胺液发泡的主要因素有：胺液降解物质、腐蚀产生亚铁离子、颗粒粉尘、无机离子、上游夹带的轻油以及各类机械杂质等。

3 结束语

综上所述，控制烟气二氧化硫排放浓度主要手段是稳定上游装置原料气组分、投用自控开发APC项目稳定配风、控制尾气温度及胺液循环量。从上述分析可知，二氧化碳对硫磺回收系统具有较大影响，直接关系到烟气二氧化硫排放浓度，降低原料气中二氧化碳浓度有利于提升排放达标率。

Analysis of Sulfur Recovery Unit Flue Gas SO2Emission Concentration Factors

Yuan Qiang

To reduce emissions of sulfur dioxide in flue gas concentration factor theoretical analysis，optimization means the concentration of sulfur dioxide in flue gas standard operation.

gas sulfur ; flue ; sulfur dioxide ; emissions

X701.3

B

1003–6490（2016）04–0123–01

2016–03–29

袁强（1988—），男，江西崇仁人，助理工程师，主要从事硫磺回收及污水汽提相关工作。