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《含硫天然气净化厂尾气达标排放的工艺路线选择》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、含硫天然气净化厂尾气达标排放的工艺路线选择陈运强3(四川石油管理局勘察设计研究院)油气处理与加工摘要针对目前我国执行的非常严格的环保标准“GB16297—1996”,本文简要介绍了国内外能满足此环保标准且适合于天然气净化厂的一些硫磺回收及尾气处理技术的适用范围及优缺点,并阐述了何种情况选用何种工艺路线,既经济适用又能满足环保标准。主题词天然气加工环境保护硫磺回收尾气处理选择随着人类社会的不断发展、进步,人类对自身生存的自然环境的保护意识越来越强,保护人类生存环境、提高环境空气质量的问题已成为一项十分艰巨而紧迫的任务。据国家环境保护局对我国2177个环境监测站13年(1981～1993年
2、)监测数据分析表明,环境空气中二氧化硫浓度超标城市不断增多,目前已有6213%的城市二氧化硫年平均浓度超过国家二级标准,日平均浓度超过国家三级标准(二氧化硫年平均浓度二级标准是人群在环境中长期暴露不受危害的基本要求,日平均浓度三级标准是人群在环境中短期暴露不受急性健康损害的最低要求)。由二氧化硫排放引起的酸雨污染范围不断扩大,已由80年代初的西南局部地区,扩展到西南、华中、华南和华东的大部分地区,目前年均降水pH值低于516的地区已占全国面积的40%左右。酸雨和二氧化硫污染危害居民健康、腐蚀建筑材料、破坏生态系统,造成了巨大经济损失,已成为制约社会经济发展的重要因素之一。为此,我国对工
3、业企业环境保护问题已提出了更高的要求,制定了十分严格的《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996),已从1997年1月1日开始实施,是强制性标准,要求2000年以后,现有企业及新建企业都要达到这一标准,该标准对二氧化硫排放浓度作了严格的规定:新污染源,≤960mg/m3(336ppmv);现有污染源,≤1200mg/m3(420pp2mv)。按此标准,要求天然气净化厂硫磺回收装置+尾气处理装置达到的总硫回收率见表1。由表1可见,为满足现行的废气排放标准,当进料酸气H2S浓度为20%～80%表1满足GB16297标准所需的总硫回收率(%,质)进料气H2S浓度,%备注203050
4、80(mol)烟气温度℃热力焚烧后直接排放掺空气降温排放60030099.7099.1299.7999.3799.8699.5799.9099.6725098.9099.2199.4699.60掺空气降温排放3陈运强,工程师,1968年生;1989年毕业于华东化工学院石油加工系石油加工专业,主要从事天然气净化、克劳斯硫磺回收及轻烃回收装置工艺设计。地址:(610017)四川省成都市小关庙后街28号。电话:(028)6014538。12天然气与石油1999年(mol),采用热力焚烧后直接排放,硫磺回收装置+尾气处理装置的总硫回收率必须达到99170%～99190%(质)以上,即使考虑尾气
5、焚烧后掺入大量空气降温排放,所需总硫回收率也无明显降低,表1中所列数据与硫磺回收装置的处理规模无关,要达到表中的总硫回收率,硫磺回收装置不仅采用常规Claus法不行,并且采用低温Claus法和Superclaus法也不行,这对天然气工业的发展将带来巨大的困难。国内外天然气净化技术现状目前国内外天然气脱硫、硫回收、尾气处理的技术很多,但能满足GB16297排放要求的工艺技术不多,大致可分为以下几类:11还原吸收类(1)SCOT法Shell公司开发的SCOT法是还原吸收型尾气处理工艺的典型代表,应用颇为广泛,自1973年工业化以来,世界上已建成或在建的装置已有170套,对应的硫磺回收装置处
6、理能力为3～4090t/d,Claus/SCOT装置的总硫回收率在9917%(质)以上,SCOT装置排出的尾气中H2S小于300ppmv。SCOT工艺的特点是将从Claus硫磺回收装置来的尾气中的SO2、有机硫及元素硫等转化为H2S,再用脱硫溶液吸收脱除尾气中的H2S组分,脱除H2S后的尾气经焚烧后排放,从脱硫溶液再生出来的含H2S酸气返回Claus硫磺回收装置作进料。国内已有几套SCOT尾气处理装置,从近20年的操作情况来看,该工艺也存在一些不足之处:除存在流程复杂、需设酸水汽提装置、操作费用高等缺点外,还存在一些操作问题,当操作波动,如上游硫磺回收装置转化率、捕集器效率降低,还原气
7、供应不足,皆可造成尾气中硫或硫化物加氢不完全。由于SO2的存在,酸性水易造成急冷塔循环冷却系统腐蚀和胺吸收系统溶液pH值降低,使溶液活性减弱,腐蚀性增加,除增加操作费用外,还存在被污染溶液的处理问题(即称为SO2穿透事故)。此外,加氢还原不够,在急冷塔内易引起积硫堵塞,SCOT装置操作要求苛刻,需有在线分析仪对过程进行严格的监控,故只有硫磺回收装置处理能力较大时才采用此工艺。此外,SCOT还有延伸的串级SCOT工艺,即将SCOT吸收塔底富液送回
