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克劳斯炉尾气处理的方案比较
―、立项背景
克劳斯尾气中焦化厂二期硫回收工艺采用真空碳酸钾工艺进行脱硫，产生的酸气通入克劳斯炉中反应生成硫磺。在克劳斯炉中，补入一定量的空气，使H2S在高温欠氧状态下反应生成硫磺，克劳斯炉尾气回至初冷前进入焦炉煤气系统，焦炉煤气用于生产甲醇。因尾气中的N2含量在80%左右，导致送甲醇装置的煤气中的N2含量由4%增加至10%增加了甲醇生产的能耗，影响了甲醇的正常生产，只有将克劳斯尾气单独处理才能保证煤气中的呢含量维持在4%左右。
含有一部分的单质硫和大量的H2S气体，必须经过处理后才能达标排放，根据焦耐院提供的数据，克劳斯尾气成分和量如表1所示。
表1克劳斯尾气成分及量
克劳
斯炉
尾气
HS2
SO
2
S
6
H2
N
2
CO
CO
2
HO2
合计
除水分的量
分子量
34.00
64.00
192.00
2.00
28.00
28.00
44.00
18.00
V%
0.85
0.26
0.02
2.32
44.43
2.83
6.99
42.31
100.01
除水后的组分含量
1.47
0.44
0.03
4.01
77.02
4.90
12.12
100.00
Nms/h
96.77
29.11
2.28
263.36
5054.85
321.77
795.34
4814.12
11377.57
6563.46
mg/m3
12909.61
7309.12
1715.40
2066.68
555352.45
35350.80
137311.12
340009.74
除去水分mg/m3
22378.45
12670.15
2973.61
3582.54
962688.18
61279.64
238025.04
589397.52
根据目前掌握的技术资料，克劳斯炉尾气处理可行的方案，现共有四套：混入焦炉烟气中、送大火炬燃烧排放、利用吸收剂净化处理和加氢还原法处理。下面就这四套方案进行分析比较。二、克劳斯尾气处理的方案
方案一：混入焦炉烟气中
经焦耐院测算，克劳斯炉尾气中H2S的浓度为22?23g/m3，混入焦炉烟气后，烟气中的H2S的浓度为1.1?1.2g/m3。以折标后尾气排放量为6500Nm3/h计，每小时排放H2S为145kg，分至4座烟囱中，每个烟囱中每小时排放H2S为36.3kg,GB14554-93《恶臭污染物排放标准》中规定120米的烟囱，每小时每个烟囱的最大允许排放量为21kg（烟囱高度越低，最大允许排放量越少），此方案中H2S的排放量远大于国家允许排放要求，故此方案不可行。
方案二：送大火炬燃烧
如果送大火炬燃烧，尾气中含有一部分的单质硫，为避免管道堵塞的问题，需首先设置尾气洗净装置，以除去尾气中单质硫;其次克劳斯炉尾气压力为常压，需配备一台风机，为尾气提供输送动力；再次克劳斯炉尾气的热值较低，仅为130大卡左右，需配入2000m3的煤气（热值4100大卡/mg），才能保证混合气体燃烧。
方案三：利用吸收剂净化处理
尾气先经洗涤塔用脱硫贫液洗涤、冷却，析出尾气中的单质硫、大部分的冷凝液、大部分的SO2和一小部分的h2s。洗涤后的尾气送至吸收塔，在吸收塔内经MDEA溶液吸收H2S后，尾气实现达标排放。吸收H2S的MDEA溶液经解析后，H2S气体送克劳斯炉入口，解析液送吸收塔循环使用。
方案四：加氢还原法处理
尾气通过加氢反应，将尾气中含硫组分SO2、SX、COS和CS2还原成H2S，然后用胺法选择吸收，经再生或汽提后循环至Claus装置，硫回收率高，能达到99.8%以上，在环保要求高的国家和地区广泛使用，但投资费用高、操作费用高。
三、技术比较
方案二、方案三和方案四技术经济比较。
方案二：送大火炬燃烧方案
方案三：利用吸收剂净化处理方案
方案四：加氢
还原法处理
备注
主要设备
洗涤塔、风机、配管
洗涤塔、吸收塔、解析塔
加氢反应器、
再生塔、尾气
焚烧炉
投资估算（万元）
200
976.5
1700
年运彳丁成本（万兀）
1140
263.6
428
其中：
煤气
1051
0
400
以0.6元/m3计
循环水
35
24.5
25
以0.1元/t计
电费
2
2.6
3
以0.5元/度计
0.3MPa蒸汽
52
236.5
以60元/吨计
结果对比：
1.从投资费用上来看
方案四（加氢还原法处理）投资费用最高，方案三（利用吸
收剂净化处理方案）居中，方案二（送大火炬燃烧方案）最少。
从运行费用上来看：
方案二（送大火炬燃烧排放）、方案四（加氢还原法处理）运行费用最高，方案三（利用吸收剂净化处理）运行费用最低。
方案三（利用吸收剂净化处理）与方案二（送大火炬燃烧排
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