克勞斯?fàn)t尾氣處理立項報告11

1、克勞斯?fàn)t尾氣處理的方案比較、立項背景克勞斯尾氣中焦化廠二期硫回收工藝采用真空碳酸鉀工藝 進行脫硫，產(chǎn)生的酸氣通入克勞斯?fàn)t中反應(yīng)生成硫磺。在克勞斯 爐中，補入一定量的空氣，使H2S在高溫欠氧狀態(tài)下反應(yīng)生成 硫磺，克勞斯?fàn)t尾氣回至初冷前進入焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)，焦?fàn)t煤氣用 于生產(chǎn)甲醇。因尾氣中的N2含量在80%左右，導(dǎo)致送甲醇裝置 的煤氣中的N2含量由4%增加至10%增加了甲醇生產(chǎn)的能耗， 影響了甲醇的正常生產(chǎn)，只有將克勞斯尾氣單獨處理才能保證煤 氣中的呢含量維持在4%左右。含有一部分的單質(zhì)硫和大量的H2S氣體，必須經(jīng)過處理后 才能達標(biāo)排放，根據(jù)焦耐院提供的數(shù)據(jù)，克勞斯尾氣成分和量如 表1所示。表1克勞斯

2、尾氣成分及量克勞斯?fàn)t尾氣HS 2SO2S6H 2N2COCO2HO 2合計除水分 的量分子 量34.0064.00192.002.0028.0028.0044.0018.00V%0.850.260.022.3244.432.836.9942.31100.01除水 后的 組分 含量1.470.440.034.0177.024.9012.12100.00Nms/h96.7729.112.28263.365054.85321.77795.344814.1211377.576563.46mg/m312909.617309.121715.402066.68555352.4535350.80137311.

3、12340009.74除去 水分 mg/m322378.4512670.152973.613582.54962688.1861279.64238025.04589397.52根據(jù)目前掌握的技術(shù)資料，克勞斯?fàn)t尾氣處理可行的方案， 現(xiàn)共有四套：混入焦?fàn)t煙氣中、送大火炬燃燒排放、利用吸收劑 凈化處理和加氫還原法處理。下面就這四套方案進行分析比較。 二、克勞斯尾氣處理的方案方案一：混入焦?fàn)t煙氣中經(jīng)焦耐院測算，克勞斯?fàn)t尾氣中 H2S的濃度為22 23g/m3，混入焦?fàn)t煙氣后，煙氣中的 H2S的濃度為1.1 1.2g/m3。以折標(biāo)后尾氣排放量為6500Nm3/h計，每小時排放 H2S為145kg，分至4座

4、煙囪中，每個煙囪中每小時排放H2S 為36.3kg , GB14554-93惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定120 米的煙囪，每小時每個煙囪的最大允許排放量為21kg（煙囪高 度越低，最大允許排放量越少），此方案中H2S的排放量遠大于 國家允許排放要求，故此方案不可行。方案二：送大火炬燃燒如果送大火炬燃燒，尾氣中含有一部分的單質(zhì)硫，為避免管 道堵塞的問題，需首先設(shè)置尾氣洗凈裝置，以除去尾氣中單質(zhì)硫; 其次克勞斯?fàn)t尾氣壓力為常壓，需配備一臺風(fēng)機，為尾氣提供輸 送動力；再次克勞斯?fàn)t尾氣的熱值較低，僅為130大卡左右， 需配入2000m3的煤氣（熱值4100 大卡/mg），才能保證混合氣 體燃燒。方案三：利

5、用吸收劑凈化處理尾氣先經(jīng)洗滌塔用脫硫貧液洗滌、冷卻，析出尾氣中的單質(zhì) 硫、大部分的冷凝液、大部分的SO2和一小部分的h2s。洗滌 后的尾氣送至吸收塔，在吸收塔內(nèi)經(jīng)MDEA溶液吸收H2S后， 尾氣實現(xiàn)達標(biāo)排放。吸收H2S的MDEA溶液經(jīng)解析后，H2S氣 體送克勞斯?fàn)t入口，解析液送吸收塔循環(huán)使用。方案四：加氫還原法處理尾氣通過加氫反應(yīng)，將尾氣中含硫組分SO2、SX、COS和 CS2還原成H2S，然后用胺法選擇吸收，經(jīng)再生或汽提后循環(huán)至 Claus裝置，硫回收率高，能達到99.8%以上，在環(huán)保要求高的 國家和地區(qū)廣泛使用，但投資費用高、操作費用高。三、技術(shù)比較方案二、方案三和方案四技術(shù)經(jīng)濟比較。方案

6、二：送大火炬 燃燒方案方案三：利用吸收劑 凈化處理方案方案四：加氫還原法處理備注主要設(shè)備洗滌塔、風(fēng)機、配 管洗滌塔、吸收塔、解 析塔加氫反應(yīng)器、再生塔、尾氣焚燒爐投資估算（萬元）200976.51700年運彳丁成本（萬兀）1140263.6428其中：煤氣10510400以0.6元/m3計循環(huán)水3524.525以0.1元/t計電費22.63以0.5元/度計0.3MPa蒸汽52236.5以60元/噸計結(jié)果對比：1.從投資費用上來看方案四（加氫還原法處理）投資費用最高，方案三（利用吸收劑凈化處理方案）居中，方案二（送大火炬燃燒方案）最少。從運行費用上來看：方案二（送大火炬燃燒排放）、方案四（加氫還

7、原法處理） 運行費用最高，方案三（利用吸收劑凈化處理）運行費用最低。方案三（利用吸收劑凈化處理）與方案二（送大火炬燃燒排 放）相比，一年節(jié)省運行費用約876.4萬元，與方案三（利用吸 收劑凈化回收）的投資大致相等。采用方案三（利用吸收劑凈化 處理）長期運行能大大節(jié)省運行費用，比方案二（送大火炬燃燒 排放）經(jīng)濟、劃算。從環(huán)保方面來看：方案四（加氫還原法處理）最環(huán)保、方案三（利用吸收劑凈 化處理）居中、方案二（送大火炬燃燒排放）不符合現(xiàn)行法律法 規(guī)要求。方案三（利用吸收劑凈化處理）能完全凈化尾氣，使尾氣達 標(biāo)排放，而方案二（送大火炬燃燒排放）中H2S氣體經(jīng)燃燒轉(zhuǎn) 化成SO2，排放煙氣中SO2濃度達

8、到42 g/m3左右，遠高于國 家排放標(biāo)準(zhǔn)要求（焦化煙氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中要求SO2的排放 濃度50mg/m3 ）方案二（送大火炬燃燒排放）只能作為一個權(quán)宜之計，不能 作為長期運行考慮。從技術(shù)方面來看方案四（加氫還原法處理）雖然兼顧了技術(shù)的可行性，但方 案一定，相關(guān)的技術(shù)參數(shù)的可調(diào)性差，而方案三（利用吸收劑凈 化處理）留有技術(shù)伸縮空間。如果國家對惡臭氣體有更高的 濃度指標(biāo)要求時，可通過增大循環(huán)水量降低尾氣中H2S的濃度， 為將來的環(huán)保治理問題預(yù)留了提升空間。四、結(jié)論經(jīng)過方案對比，認為采用方案三（利用吸收劑凈化處理）可 以滿足當(dāng)前克勞斯?fàn)t尾氣處理的要求。通過對方案三（利用吸收 劑凈化處理）中5種小

9、方案的分析，認為將洗滌凈化后放散氣中 的H2S濃度定為10mg/m3更為合理，主要原因分析如下：1、從標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格上看GB1554-93惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：25米的煙囪 H2S允許排放量為0.9kg/h，GBZ 2.1-2007工業(yè)場所有害因 素職業(yè)接觸限值中規(guī)定工業(yè)場所中 H2S的最高容許濃度 10mg/m3。選取洗滌凈化后尾氣中H2S濃度10mg/ms的標(biāo) 準(zhǔn)限定更嚴(yán)格，更利于環(huán)境保護，更有效的保障園區(qū)人員的身體 健康。2、從能耗和投資上來看選取洗滌凈化后放散氣中的H2S濃度定10mg/m3，其三 項能耗指標(biāo):循環(huán)水用量、蒸汽用量和電耗與其他幾種方案相比， 各項指標(biāo)都處于中間水平，且各方案整體能耗相差不大。因塔器選型與氣體的流速和吸收劑在塔器內(nèi)停滯的時間有 關(guān)，故5種方案塔器的外形尺寸不變，整體的造價基本相同（循 環(huán)泵的流量略有差異）。3、從長遠來看國家對污染物排放的要求越來越嚴(yán)格，通過5個方案的對比 來看，只需增大吸收劑的