本發(fā)明涉及一種硫磺回收方法。

背景技術(shù)：

CN102380311B公開了一種汽油吸附脫硫再生煙氣的處理方法，該方法包括將汽油吸附脫硫再生煙氣引入硫磺回收裝置尾氣加氫單元與Claus尾氣混合，并通過采用該方法專用尾氣加氫催化劑進(jìn)行處理，加氫尾氣經(jīng)溶劑吸收-再生，硫化氫返回Claus單元回收硫磺，凈化尾氣經(jīng)焚燒爐焚燒后達(dá)標(biāo)排放。既可回收硫資源，又可避免環(huán)境污染。該專用加氫催化劑可在230～250℃下，用于汽油吸附脫硫再生煙氣和Claus尾氣的加氫反應(yīng)。

上述專利目前主要不足為在硫磺回收裝置尾氣加氫單元需要采用專用催化劑，該專用催化劑價(jià)格比普通催化劑高2-3倍，且供應(yīng)廠家少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中汽油吸附脫硫裝置再生煙氣難以回收處理的問題，提供一種能夠較好地對該再生煙氣進(jìn)行回收處理的硫磺回收方法。

為此，本發(fā)明提供一種硫磺回收方法，其中，該方法包括：將部分S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣與含硫化氫的酸性氣形成的第一混合氣通入到硫磺回收裝置的制硫單元的燃燒爐中進(jìn)行Claus反應(yīng)，將另一部分S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣與所述制硫單元的Claus尾氣形成的第二混合氣通入到所述硫磺回收裝置的加氫單元的加氫爐中進(jìn)行加氫反應(yīng)。

通過采用本發(fā)明的硫磺回收方法，可以通過將S Zorb催化汽油吸附脫硫 裝置再生煙氣進(jìn)行分流處理，能夠在采用常規(guī)加氫催化劑的情況下，以較高的回收率回收再生煙氣和含硫化氫的酸性氣中的硫，降低硫磺回收裝置的含硫物質(zhì)排放量，減少環(huán)境污染。特別是，在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，可以通過設(shè)置有硫磺煙囪和帶快速切斷功能調(diào)整閥的連鎖回路，提高該硫磺回收方法的操作安全性。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式中所采用的硫磺回收裝置。

附圖標(biāo)記說明

1 S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣的進(jìn)氣口

2 含硫化氫的酸性氣的進(jìn)氣口

3 制硫單元的燃燒爐

4 制硫單元的Claus尾氣的進(jìn)氣口

5 加氫單元的加氫爐

6 壓力測量表

7 流量測量表

8 氧含量分析儀

9 帶快速切斷功能調(diào)整閥

10 硫磺煙囪

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種硫磺回收方法，其中，該方法包括：將部分S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣與含硫化氫的酸性氣形成的第一混合氣通入到硫磺回收裝置的制硫單元的燃燒爐中進(jìn)行Claus反應(yīng)，將另一部分S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣與所述制硫單元的Claus尾氣形成的第二混合氣通入到所述硫磺回收裝置的加氫單元的加氫爐中進(jìn)行加氫反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明，對所述S Zorb汽油吸附脫硫裝置的再生煙氣并沒有特別限定，可以是本領(lǐng)域?qū) Zorb汽油吸附脫硫裝置的再生煙氣的常規(guī)認(rèn)知，例如其二氧化硫的含量為0.1-5體積％，通常這樣的再生煙氣的氧含量在0.2-2體積％(如果氧含量過高，將超過加氫催化劑的氧含量耐受值，造成加氫催化劑中毒失活，從而造成再生煙氣中的含硫成分難于被處理)。

根據(jù)本發(fā)明，含硫化氫的酸性氣體主要是來源例如包括汽柴油加氫裝置、加氫裂化裝置、催化裂化裝置、焦化裝置等裝置的溶劑再生單元及污水汽提裝置，或者來自這些裝置的酸性氣的混合氣，其中，所述酸性氣體中的硫化氫含量例如可以為50-95體積％。

根據(jù)本發(fā)明，將部分的上述S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣與含硫化氫的酸性氣形成第一混合氣可以使得S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣中的氧在Claus反應(yīng)中得以燃燒，以及其含有的二氧化硫可通過與硫化氫反應(yīng)生成硫。

為了較好地平衡對所述再生煙氣的處理，本發(fā)明將再生煙氣分流為兩部分以引入到硫磺回收裝置中，如前文所述的，部分再生煙氣被引入到硫磺回收裝置的燃燒爐中，另一部分再生煙氣被引入到硫磺回收裝置的加氫爐中，通過這樣的方式，可以在采用對含氧量耐受低的常規(guī)加氫催化劑的條件下， 將再生煙氣進(jìn)行合理的回收，最后使得從硫磺回收裝置中排放的煙氣中硫含量降低至較低水平。

其中，優(yōu)選情況下，在所述第一混合氣中，部分再生煙氣和所述含硫化氫的酸性氣體的通入流量比為1：3至1：10，更優(yōu)選為1：3.5至1：6。其中，通入流量是指物料單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入指定裝置的氣體重量，例如再生煙氣的通入流量是指再生煙氣單位時(shí)間進(jìn)入指定裝置的氣體重量(以下同)。通入流量可以通過在通入管線上配置的壓力測量表、流量測量表和氧含量分析儀進(jìn)行監(jiān)控。

具體地，當(dāng)本發(fā)明的處理裝置的處理量設(shè)計(jì)為5-8Mt/年時(shí)，作為所述第一混合氣，部分再生煙氣的通入流量為1-2t/h(噸/小時(shí))，所述含硫化氫的酸性氣體的通入流量為5-10t/h(優(yōu)選為5-7t/h，更優(yōu)選為5-6t/h)。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所采用的裝置優(yōu)選配置有流量測量表7，這樣就可以通過流量測量表7分別監(jiān)測流向所述含硫化氫的酸性氣進(jìn)氣方向和/或流向Claus尾氣進(jìn)氣方向的再生煙氣的通入流量。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了能夠合理的監(jiān)控述再生煙氣的壓力和氧含量，優(yōu)選地，如圖1所示的，所采用的裝置在再生煙氣進(jìn)氣方向上配置有壓力測量表6和氧含量分析儀8。

所述Claus尾氣是指在所述制硫單元中經(jīng)過Claus反應(yīng)后的氣體，其可以含有0.15-1.5體積％的硫化氫氣體、0.05-0.5體積％的二氧化硫氣體、0.005-0.01體積％的羰基硫氣體、0.005-0.01體積％的硫蒸汽。

本發(fā)明將部分的上述S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣與所述Claus尾氣形成第二混合氣可以使得混合氣體以較高的溫度進(jìn)入到加氫爐中進(jìn)行加氫反應(yīng)。

其中，優(yōu)選情況下，所述第二混合氣中，該部分再生煙氣和所述Claus尾氣的通入流量比為1：10至1：30，更優(yōu)選為1：10至1：25，更優(yōu)選為1： 10至1：21。

具體地，當(dāng)本發(fā)明的處理裝置的處理量設(shè)計(jì)為5-8Mt/年時(shí)，所述第二混合氣中，該部分再生煙氣的通入流量為0.5-2t/h，所述Claus尾氣的通入流量為12-25t/h(優(yōu)選為15-20t/h，更優(yōu)選為16-17t/h)。

根據(jù)本發(fā)明，將S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣分成兩部分分別送入到硫磺回收裝置的制硫單元和加氫單元，即可解決現(xiàn)有技術(shù)中加氫催化劑處理負(fù)荷大，需要采用耐高含氧量的難以制備的且成本高的催化劑的問題，因此，在本發(fā)明中只要使得作為所述第一混合氣的再生煙氣和作為所述第二混合氣的再生煙氣能夠合理地分配解決上述問題即可，優(yōu)選地，作為所述第一混合氣的再生煙氣和作為所述第二混合氣的再生煙氣的通入流量比為1：0.5至1：2，更優(yōu)選1：0.7至1：1.5，更優(yōu)選為1：0.9至1：1.3。

根據(jù)本發(fā)明，所述硫磺回收裝置可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的硫磺回收裝置，這樣的硫磺回收裝置例如可以包括有配置有進(jìn)行Claus反應(yīng)的燃燒爐的制硫單元，以及配置有進(jìn)行加氫反應(yīng)的加氫爐的加氫單元。分別地，Claus反應(yīng)主要分為兩步反應(yīng)，如下：

SO₂+2H₂S＝＝＝3S+2H₂O…………………………(1)

3O₂+2H₂S＝＝＝2SO₂+2H₂O……………………(2)

而加氫反應(yīng)也主要分為兩步反應(yīng)，如下：

SO₂+3H₂＝＝＝＝H₂S+2H₂O…………………………(3)

O₂+2H₂＝＝＝＝2H₂O…………………………………(4)

然而，根據(jù)本發(fā)明，為了實(shí)現(xiàn)對S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣的分流，如上所述，本發(fā)明所采用的硫磺回收裝置具有用于分流的管線，即配置有分別將再生煙氣通向硫磺回收裝置的制硫單元和加氫單元的線路。這樣的分流線路例如可以是一個(gè)再生煙氣進(jìn)氣口和管路，所述再生煙氣都由此進(jìn)入，中途再分叉為兩條管路，一條通向所述含硫化氫的酸性氣進(jìn)入硫磺回 收裝置的管線，并匯合連通后最終通入到制硫單元的燃燒爐中；另一條則通向所述制硫單元的Claus尾氣的進(jìn)入硫磺回收裝置的管線，并匯合連通后最終通入到加氫單元的加氫爐中。從而使得S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣可以由一個(gè)進(jìn)氣口進(jìn)入，并在中途通過分叉出的管路上的壓力測量表、流量測量表和氧含量分析儀的監(jiān)控來調(diào)節(jié)進(jìn)入到制硫單元的燃燒爐和加氫單元的加氫爐中的再生煙氣流量，以此實(shí)現(xiàn)對再生煙氣的分流處理。

或者，設(shè)置兩個(gè)再生煙氣進(jìn)氣口和管路，以分別與含硫化氫的酸性氣進(jìn)入硫磺回收裝置的管線匯合連通，以及與所述制硫單元的Claus尾氣的進(jìn)入硫磺回收裝置的管線匯合連通，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果。但是優(yōu)選地，本發(fā)明采用上面的一個(gè)再生煙氣進(jìn)氣口和管路，中途分叉的設(shè)計(jì)，這樣更可以合理地分配再生煙氣，并且也更適于對再生煙氣的工業(yè)化處理，以回收硫磺。

根據(jù)本發(fā)明，通常上述第一混合氣和第二混合氣具有較高的溫度，源于形成這樣的混合氣的氣體本身就帶有一定的溫度，為了利于所述Claus反應(yīng)的進(jìn)行，優(yōu)選地，所述第一混合氣的溫度為140-190℃，更優(yōu)選為143-150℃。

為了利于所述加氫反應(yīng)的進(jìn)行，優(yōu)選地，所述第二混合氣的溫度為140-160℃，更優(yōu)選為145-155℃，更進(jìn)一步優(yōu)選為151-155℃。

根據(jù)本發(fā)明，對所述Claus反應(yīng)并沒有特別的限定，可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的反應(yīng)條件，例如所述Claus反應(yīng)的條件包括：一級(jí)轉(zhuǎn)化溫度為270-315℃(更優(yōu)選為300-315℃)，二級(jí)轉(zhuǎn)化溫度為215-235℃(更優(yōu)選為225-235℃)。

根據(jù)本發(fā)明，對所述加氫反應(yīng)也沒有特別的限定，可以采用硫磺回收裝置中進(jìn)行加氫反應(yīng)，特別是采用常規(guī)的加氫催化劑。例如所述加氫反應(yīng)的溫度為250-280℃。所述加氫反應(yīng)采用的加氫催化劑例如為鈷系加氫催化劑和/或鉬系加氫催化劑。

此外，為了更為合理地調(diào)控本發(fā)明的硫磺回收方法，優(yōu)選地，該方法還 包括：在所述再生煙氣的氧含量進(jìn)行大幅波動(dòng)、所述制硫單元工況出現(xiàn)異?；蛩黾託鋯卧霈F(xiàn)異常時(shí)，切斷將再生煙氣通向硫磺回收裝置的制硫單元和加氫單元的線路，并將再生煙氣由配置在所述硫磺回收裝置旁的硫磺煙囪排出。采用這樣的配置，可以解決現(xiàn)有的汽油吸附脫硫再生煙氣進(jìn)硫磺回收裝置流程自動(dòng)控制方案不完善，硫磺回收裝置應(yīng)急工況下，煙氣調(diào)整滯后大的問題。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述再生煙氣的氧含量進(jìn)行大幅波動(dòng)的情況為所述再生煙氣進(jìn)入所述硫磺回收裝置的邊界壓力為60kPa以上。其中，硫磺回收裝置的邊界壓力是指再生煙氣進(jìn)入裝置的引起的管壓，可以通過配置在硫磺回收裝置中的壓力測量表進(jìn)行測定。并且可以通過在管線上設(shè)置帶快速切斷功能調(diào)整閥來進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的方法通過采用圖1所示的裝置進(jìn)行操作，該裝置包括：具有燃燒爐3的制硫單元和具有加氫爐5的加氫單元，其中，該裝置還包括：S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣的進(jìn)氣口1、含硫化氫的酸性氣的進(jìn)氣口2和制硫單元的Claus尾氣的進(jìn)氣口4，并且，配置有使得由所述S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣的進(jìn)氣口1進(jìn)入的再生煙氣分流的管線，該分流的管線使得部分再生煙氣與由所述含硫化氫的酸性氣的進(jìn)氣口2進(jìn)入的含硫化氫的酸性氣混合并進(jìn)入到所述燃燒爐3中，使得部分再生煙氣與由所述制硫單元的Claus尾氣的進(jìn)氣口4進(jìn)入的Claus尾氣混合并進(jìn)入到所述加氫爐5中；所述再生煙氣分流的管線為具有三個(gè)分叉的管線，第一段管線為由S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置再生煙氣的進(jìn)氣口1至分流的分叉點(diǎn)之間的管線，第二段管線為由分流的分叉點(diǎn)至與所述含硫化氫的酸性氣的進(jìn)氣口2和所述燃燒爐3相連的管線相連通的位點(diǎn)之間的管線，第三段管線為由分流的分叉點(diǎn)至與所述制硫單元的Claus尾氣的進(jìn)氣口4和所述加氫爐5相連的管線相連通的位點(diǎn)之間的管線；該裝置優(yōu)選 配置有流量測量表7，所述流量測量表7分別配置所述第二段管線和第三段管線上；在所述第一段管線上配置有壓力測量表6和氧含量分析儀8；該裝置還配置有供所述再生煙氣外排的硫磺煙囪10；在所述第二段管線、第三段管線和第四段管線中的至少一條上配置有帶快速切斷功能調(diào)整閥9。在圖1所示的裝置中，燃燒爐3產(chǎn)生的Claus尾氣直接由Claus尾氣的進(jìn)氣口4進(jìn)入到裝置中(未示出)。

通過采用本發(fā)明的硫磺回收方法，可以大大降低尾氣中硫的含量，獲得較高的硫回收率。

以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例

采用如圖1所示的硫磺回收裝置，在0時(shí)刻以前，將鎮(zhèn)海煉化1.5Mt/a S Zorb汽油吸附脫硫裝置再生煙氣(組成為：水蒸汽為2.5體積％、氧氣為0.2體積％、氮?dú)鉃?0.5體積％、二氧化碳為1.9體積％，二氧化硫?yàn)?.9體積％)引進(jìn)7萬噸/年硫磺回收裝置(鎮(zhèn)海煉化公司的硫磺回收裝置，按照圖1所示的裝置進(jìn)行改造后的)的制硫單元的燃燒爐3中進(jìn)行Claus反應(yīng)(其中，位于通向加氫單元和硫磺煙囪的帶快速切斷功能調(diào)整閥為切斷狀態(tài)，使得再生煙氣僅進(jìn)入到Claus反應(yīng)的單元中)，加氫爐5中僅有制硫單元的Claus尾氣。從0時(shí)刻開始，將部分鎮(zhèn)海煉化1.5Mt/a S Zorb汽油吸附脫硫裝置再生煙氣(組成為：水蒸汽為2.5體積％、氧氣為0.2體積％、氮?dú)鉃?0.5體積％、二氧化碳為1.9體積％，二氧化硫?yàn)?.9體積％)與含硫化氫的酸性氣(來源是汽柴油加氫裝置、加氫裂化裝置、催化裂化裝置、焦化裝置的溶劑再生單元及污水汽提裝置來的酸性氣的混合氣，其中，硫化氫含量為75體積％)形成的第一混合氣通入到該硫磺回收裝置的制硫單元的燃燒爐3中進(jìn)行Claus反應(yīng)；并將另一部分鎮(zhèn)海煉化0.9Mt/a S Zorb汽油吸附脫硫裝置再生煙氣與 制硫單元的Claus尾氣(其含有：1體積％的硫化氫氣體、0.5體積％的二氧化硫氣體、0.01體積％的羰基硫氣體、0.01體積％的硫蒸汽)形成的第二混合氣通入到所述硫磺回收裝置的加氫單元的加氫爐5中進(jìn)行加氫反應(yīng)(所采用的加氫催化劑為購自成都能特科技發(fā)展有限公司CT6-5B)；其中，表1中為記錄的時(shí)間下的參數(shù)控制和硫磺回收裝置煙道氣SO₂排放濃度。

表1

通過上表可以看出，將第二混合氣通入到所述硫磺回收裝置的加氫單元的加氫爐中進(jìn)行加氫反應(yīng)后，裝置加氫反應(yīng)器床層溫度均未出現(xiàn)嚴(yán)重的波動(dòng)，同時(shí)裝置煙道氣SO₂排放濃度，相比引入前有所下降。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特 征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。