專利名稱：一種含硫有機(jī)廢氣的凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含硫有機(jī)廢氣的凈化方法，這種廢氣來自石化企業(yè)酸性水罐、汽 油堿渣罐、液態(tài)烴堿渣罐等散發(fā)的高含硫有機(jī)廢氣。
背景技術(shù)：
石化企業(yè)粗汽油堿渣罐、液態(tài)烴堿渣罐、酸性水罐等散發(fā)的惡臭氣體中，硫化物高 達(dá)幾千mg/m3，總烴濃度高達(dá)幾萬mg/m3，惡臭污染嚴(yán)重，但氣體排放量不大。硫化物主要 包括有機(jī)硫化物和無機(jī)硫化物兩部分，其中無機(jī)硫化物為硫化氫，有機(jī)硫化物包括硫醇、硫 醚、羰基硫、有機(jī)二硫化合物(如二甲基二硫)、噻吩等由加工含硫原油而產(chǎn)生的含硫有機(jī) 化合物。硫醇、硫醚、硫化氫等是環(huán)境污染中的重要惡臭污染源，嗅覺閾值很低。高濃度的 硫化物與烴類污染物混在一起，會(huì)使烴類的處理技術(shù)受到限制，使得廢氣的處理難度加大。對(duì)于含硫的揮發(fā)性有機(jī)廢氣，CN00110703. 8提出了一種凈化方法，首先需要封閉 廢氣排放源，使廢氣從固定的廢氣排出口進(jìn)入廢氣凈化處理系統(tǒng)，廢氣凈化處理系統(tǒng)由“濃 度均化器-脫硫處理器-催化燃燒器”三部分組成。濃度均化器內(nèi)裝吸附性較強(qiáng)的物質(zhì)，脫 硫處理器裝填!^e2O3或ZnO型脫硫劑，催化燃燒反應(yīng)器內(nèi)裝貴金屬型催化劑。通過三段組合 工藝，使有機(jī)廢氣被完全催化燃燒，達(dá)到凈化廢氣的目的。實(shí)施結(jié)果表明，這種凈化方法對(duì) 石化企業(yè)污水處理場(chǎng)排放的含有低濃度硫化氫和/或有機(jī)硫的有機(jī)廢氣，凈化效果很好， 催化劑的壽命長(zhǎng)，裝置運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。但這種工藝僅適合硫化物濃度較低的有機(jī)廢氣的處理，對(duì) 于含硫較多的有機(jī)廢氣并不適合。CN89101154. 4提出一種從氣流中脫除硫化氫的方法，氣流在第一吸收段與可再生 的吸收劑接觸，得到凈化氣體和含的負(fù)載吸收劑，將負(fù)載吸收劑送入再生器進(jìn)行再生， 產(chǎn)生含4S的尾氣，尾氣經(jīng)硫回收裝置產(chǎn)生單質(zhì)硫和含SA和的尾氣，將SA轉(zhuǎn)化為H2S 得到還原的尾氣，使其在第二吸收段與可再生的吸收劑接觸，得到第二凈化氣和含的半 負(fù)載吸收劑，將其送入再生器進(jìn)行再生，將部分再生的吸收劑送入第一吸收段，完全再生的 吸收劑送入第二吸收段。CN00116307. 8提出一種有機(jī)廢氣的凈化方法，一種由電暈放電和固體吸收劑聯(lián)合 組成的化學(xué)反應(yīng)吸收方法，用于含氯、硫、氮和氟的各種有機(jī)廢氣的凈化。該方法的處理過 程是把有機(jī)廢氣導(dǎo)入由電暈放電和固體吸收劑組成的反應(yīng)吸收器，在電暈放電非平衡等離 子體的作用下，使廢氣中的有機(jī)物被分解氧化為無害物，在分解的同時(shí)，有機(jī)廢氣中含有的 氯、硫、氮和氟被裝在反應(yīng)器內(nèi)的固體吸收劑吸收，從而達(dá)到氣體凈化的目的。CN85105509提出一種含硫廢氣的凈化工藝，在該工藝中，通過向噴射吸收器提供 氫氧化鈣灰漿實(shí)現(xiàn)脫硫，隨后廢氣經(jīng)除塵處理并被重新加熱，其特征在于，由于脫硫而生成 的硫化鈣被氧化成硫酸鈣，因此而釋放出來的熱，用于重新加熱廢氣。EP793996給出了一種凈化處理含有硫化氫、硫醇的有機(jī)廢氣的方法。該過程包括 脫硫與催化燃燒兩個(gè)階段。脫硫的方法是空氣在堿性液體中鼓泡后通入有機(jī)廢氣中，在催 化劑的作用下，硫化氫轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧铮虼嫁D(zhuǎn)變?yōu)槎蚧?。?jīng)過脫硫處理的有機(jī)廢氣再經(jīng)催化燃燒，達(dá)到脫臭凈化的目的。但是堿液洗滌對(duì)有機(jī)硫的脫除效果有限，特別是當(dāng)廢氣 中的有機(jī)硫濃度較高時(shí)，總硫的脫除率降低，必然會(huì)導(dǎo)致出口廢氣的有機(jī)硫濃度超高，從而 對(duì)后面的催化燃燒處理造成影響。上述專利均不能處理這種揮發(fā)性高含硫有機(jī)廢氣。催化燃燒法由于使用催化劑， 一般在400°C以下即可使大部分有機(jī)物氧化為(X)2和H2O,不產(chǎn)生NOx等二次污染問題。它 是處理含可燃性有機(jī)物廢氣的一種有效方法，但廢氣中的硫化物會(huì)對(duì)催化劑造成中毒。因 此，針對(duì)不同的廢氣，在催化燃燒處理前需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。CN00110703. 8提出的治理 技術(shù)就是在催化燃燒處理之前加了一套脫硫均化預(yù)處理裝置，控制預(yù)處理裝置出口硫化物 濃度，以保證催化燃燒裝置的穩(wěn)定和催化劑的壽命。但是當(dāng)硫化物濃度超過設(shè)計(jì)值，達(dá)到幾 百甚至幾千mg/m3時(shí)，這種預(yù)處理方式就無能為力了。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種能夠同時(shí)解決硫污染和烴污染的技術(shù)， 從而徹底解決含硫有機(jī)廢氣的污染問題，同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明含硫有機(jī)廢氣的凈化方法包括如下內(nèi)容廢氣首先進(jìn)行堿液洗滌預(yù)處理， 脫除廢氣中的硫化氫；然后通過污油洗滌，脫除其中的有機(jī)硫化物和烴等污染物；最后進(jìn) 行催化燃燒處理，徹底脫除其中的烴類污染物，使廢氣達(dá)標(biāo)排放。石化企業(yè)的酸性水罐、汽油堿渣罐、液態(tài)烴堿渣罐等散發(fā)的含硫有機(jī)廢氣，需在罐 體頂部設(shè)置廢氣排出口，通過弓I風(fēng)系統(tǒng)將廢氣弓I入凈化處理系統(tǒng)。廢氣凈化處理包括堿液洗滌、污油洗滌和催化燃燒處理三個(gè)單元。堿液洗滌單元 采用氫氧化鈉溶液等為洗滌液，主要脫除廢氣中的硫化氫；污油洗滌單元，采用石化企業(yè)污 水處理場(chǎng)隔油池收集的污油為洗滌液，脫除廢氣中的甲硫醚、二甲二硫等有機(jī)硫化物，同時(shí) 回收部分烴類。經(jīng)過脫硫預(yù)處理和脫烴預(yù)處理的廢氣進(jìn)入催化燃燒反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)裝 貴金屬型催化劑，將脫硫后的廢氣中的有機(jī)烴類污染物完全氧化為二氧化碳和水，廢氣得 到凈化排放。1、堿液洗滌單元堿液洗滌單元采用的洗滌液為氫氧化鈉、次氯酸鈉等配制的溶液，通過洗滌液的 噴淋吸收，將廢氣中的硫化氫脫除，同時(shí)，廢氣中的有機(jī)酸、酚類、氨類也可以一起被脫除。堿液洗滌單元的主要設(shè)備為堿液洗滌塔，洗滌塔裝填填料(如塑料鮑爾環(huán))，廢氣 自塔底向上與堿液作逆向流動(dòng)，在填料塔中廢氣與洗滌液充分接觸，廢氣中的硫化氫、有機(jī) 酸、酚類、氨類等污染物被吸收脫除。洗滌脫硫后的廢氣通過塔頂部的除霧段去除所含的水 沫，然后進(jìn)入下一處理階段。洗滌塔的氣液比為1 10L/Nm3，吸收溫度為常溫。堿液循環(huán)使用，當(dāng)堿液吸收飽 和后，飽和堿液去廠方的堿渣處理單元。2、污油洗滌單元堿洗后的廢氣進(jìn)入污油洗滌預(yù)處理單元內(nèi)，通過洗滌液的噴淋吸收，廢氣中的甲 硫醚、甲硫醇、二甲二硫等硫化物被吸收，廢氣完成脫硫處理，同時(shí)廢氣中的烴類部分得到 回收。洗滌液采用石化企業(yè)隔油池收集得到的污油。這種污油來自污水處理場(chǎng)的集油槽， 其組成與柴油的組成接近。如果污油較臟，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的過濾處理后再進(jìn)入洗滌塔。
洗滌預(yù)處理主要是在洗滌塔內(nèi)完成的。洗滌塔裝填填料(如塑料鮑爾環(huán))，它為塔 內(nèi)氣-液兩相接觸提供傳質(zhì)表面，該填料具有較大的比表面積和良好的潤(rùn)濕性，還具有較 高的空隙率、氣流阻力小、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。洗滌塔上部有除霧絲網(wǎng)和填料，以除 去廢氣帶的霧沫。洗滌塔下部有儲(chǔ)液段與循環(huán)槽聯(lián)通。洗滌液經(jīng)過塔上部的分散器分散后， 沿填料流下潤(rùn)濕填料表面；廢氣自塔底向上通過填料縫隙中的自由空間與洗滌液作逆向流 動(dòng)，在填料塔中廢氣與洗滌液充分接觸，廢氣中的含硫污染物被吸收，從而使廢氣的含硫量 大大降低。洗滌脫硫后的廢氣通過塔頂部的除霧段去除所含的霧沫，然后進(jìn)入下一處理階 段。吸收用的污油循環(huán)使用，當(dāng)污油吸收飽和后排至污油罐，連同其它污油一起去煉 油裝置回?zé)?。洗滌塔的氣液比? 10L/Nm3，吸收溫度為常溫。3、催化燃燒處理單元廢氣經(jīng)脫硫和脫烴處理后，仍含有部分烴類，再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至所需溫度，然后進(jìn) 入催化燃燒反應(yīng)器。催化燃燒反應(yīng)器其內(nèi)部裝填催化燃燒催化劑。催化燃燒催化劑采用蜂 窩型貴金屬催化劑，載體為蜂窩陶瓷體，其上擔(dān)載貴金屬Pt、Pd以及CeO2等活性組分。催化 燃燒反應(yīng)器的入口床層溫度范圍一般為200 450°C，使用空速范圍為10000 lOOOOOh—1。 根據(jù)有機(jī)廢氣中所含有機(jī)物的種類及濃度來調(diào)整催化劑的使用溫度及空速，一方面要使有 機(jī)廢氣有較好的凈化效果，另一方面又要避免有機(jī)廢氣在催化床層反應(yīng)時(shí)放熱較多而導(dǎo)致 催化劑因高溫失活。通過組合工藝的處理，使含硫有機(jī)廢氣同時(shí)脫硫脫烴，廢氣得到凈化后排放。使用上述“堿液洗滌脫硫化氫+污油洗滌脫有機(jī)硫及脫烴+催化燃燒脫烴處理”方 法凈化處理含硫有機(jī)廢氣，既能夠脫除廢氣中絕大部分硫化物，消除了含硫化合物引起的 惡臭，避免了催化燃燒催化劑中毒，又通過催化燃燒反應(yīng)脫除了揮發(fā)性有機(jī)污染物，達(dá)到了 既脫硫又脫烴的目的。本發(fā)明方法流程短，方法簡(jiǎn)單，設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用均較低，污染物脫 除徹底，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。本發(fā)明污油洗滌脫有機(jī)硫及脫烴，獲得了良好的處理效果，浮油吸收劑基本不產(chǎn) 生任何成本，洗滌后浮油按現(xiàn)有浮油處理方法處理即可，不需單獨(dú)的再生過程，實(shí)現(xiàn)以廢冶 廢，操作費(fèi)用可以明顯減少。污油洗滌脫有機(jī)硫及脫烴過程還具有對(duì)廢氣的濃度均化的效 果，防止廢氣烴類含量過高對(duì)后續(xù)處理裝置的穩(wěn)定操作造成影響。


圖1是本發(fā)明提出工藝的簡(jiǎn)要流程圖。其中1為含硫有機(jī)廢氣，2為堿液洗滌塔，3為污油洗滌塔，4為隔油池集油槽，5 為稀釋空氣，6為換熱器，7為加熱器，8為催化燃燒反應(yīng)器，9為凈化氣。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的處理方案為堿液洗滌脫硫化氫+污油洗滌脫有機(jī)硫及脫烴+催化燃燒 脫烴處理。其中污油洗滌處理是本發(fā)明闡述的重點(diǎn)。廢氣1首先在堿液洗滌塔2內(nèi)，通過堿液的吸收，脫除硫化氫及氨、酚、有機(jī)酸等組 分；然后廢氣進(jìn)入污油洗滌塔3，通過污油的洗滌，將廢氣中的有機(jī)硫化物脫除，其中污油來自隔油池出口的集油槽4 ；經(jīng)過脫硫預(yù)處理后的廢氣與空氣混合，使廢氣滿足催化燃燒 反應(yīng)器的進(jìn)氣條件后，進(jìn)入催化燃燒處理單元，廢氣以此經(jīng)過換熱器6、加熱器7、催化燃燒 反應(yīng)器8，廢氣中的烴類組分被氧化成(X)2和H2O后，達(dá)標(biāo)排放。堿液洗滌單元采用的洗滌液為氫氧化鈉、次氯酸鈉等配制的溶液，通過洗滌液的 噴淋吸收，將廢氣中的硫化氫脫除，同時(shí)，廢氣中的有機(jī)酸、酚類、氨類也可以一起被脫除。 洗滌脫硫后的廢氣通過塔頂部的除霧段去除所含的水沫，然后進(jìn)入下一處理階段。洗滌塔 的氣液比為1 10L/Nm3，吸收溫度為常溫。堿液循環(huán)使用，當(dāng)堿液吸收飽和后，飽和堿液去 廠方的堿渣處理單元。堿洗后的廢氣進(jìn)入污油洗滌預(yù)處理單元內(nèi)，通過洗滌液的噴淋吸收，廢氣中的甲 硫醚、甲硫醇、二甲二硫等硫化物被吸收，廢氣完成脫硫處理，廢氣中的烴類也部分被吸收。 洗滌液采用石化企業(yè)隔油池收集得到的污油。污油循環(huán)使用或一次通過使用，洗滌廢氣后 的污油排至污油罐，連同其它污油一起去煉油裝置回?zé)挕Ｏ礈焖臍庖罕葹? 10L/Nm3， 吸收溫度為常溫。在洗滌塔的內(nèi)部還裝有蒸汽管線，當(dāng)污油粘度較大時(shí)，可以對(duì)污油加熱以 降低粘度。洗滌脫硫后的廢氣通過塔頂部的除霧段去除所含的霧沫，然后進(jìn)入下一處理階 段。廢氣經(jīng)脫硫處理后，再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至所需溫度，然后進(jìn)入催化燃燒反應(yīng)器。由于 廢氣濃度超過了催化燃燒反應(yīng)器的進(jìn)氣溫度，需在預(yù)熱器之前添加稀釋空氣，以降低廢氣 濃度，使廢氣濃度滿足催化燃燒反應(yīng)器的進(jìn)氣條件，稀釋空氣的添加可以是手動(dòng)控制，也可 以是自動(dòng)控制，自動(dòng)控制的信號(hào)來自催化燃燒反應(yīng)器出口溫度。催化燃燒反應(yīng)器其內(nèi)部裝 填催化燃燒催化劑。催化劑采用蜂窩型貴金屬催化劑，載體為蜂窩陶瓷體，其上擔(dān)載有貴金 屬Pt、Pd以及( 等活性組分。催化燃燒反應(yīng)器的入口床層溫度范圍一般為200 450°C， 使用空速范圍為10000 1000001Γ1。廢氣經(jīng)過上述組合工藝處理，廢氣中的絕大部分硫化物被洗滌脫除，烴類物質(zhì)被 催化燃燒處理脫除，排放氣符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步闡明本發(fā)明，但并不限于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例某石化企業(yè)酸性水罐，其廢氣揮發(fā)量為150Nm3/h，廢氣的總烴濃度60，000mg/m3， 總硫濃度6000mg/m3，其中硫化氫濃度900mg/m3，甲硫醇450mg/m3，甲硫醚300mg/m3，二甲二 硫1200mg/m3。該廢氣采用“堿液洗滌+污油洗滌+催化燃燒”工藝進(jìn)行處理，其中，在催化 燃燒單元，使用的催化劑為貴金屬Pt、Pd催化劑，稀釋空氣的流量從700Nm3/h到1000Nm3/h 不等。經(jīng)過兩級(jí)洗滌預(yù)處理和空氣的稀釋，進(jìn)入反應(yīng)器的廢氣總硫濃度和硫化氫濃度均在 10mg/m3以下，總烴濃度在12000mg/m3以下，符合催化燃燒反應(yīng)器的進(jìn)氣條件。洗滌脫硫處理單元的操作參數(shù)及處理效果見表1，催化燃燒處理單元的操作參數(shù) 及處理效果見表2。由表1和表2可見，廢氣經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)排放。表1洗滌脫硫處理單元的操作參數(shù)及處理效果操作條件及效果堿液洗滌 污油洗滌
權(quán)利要求
1.一種含硫有機(jī)廢氣的凈化方法，其特征在于廢氣首先進(jìn)行堿液洗滌預(yù)處理，脫除 廢氣中的硫化氫；然后通過污油洗滌，脫除其中的有機(jī)硫化物和烴污染物；最后進(jìn)行催化 燃燒處理，徹底脫除其中的烴類污染物，使廢氣達(dá)標(biāo)排放。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于堿液洗滌預(yù)處理使用氫氧化鈉溶液為洗 滌液。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于污油洗滌單元以污水處理場(chǎng)隔油池收集 的污油為洗滌液，脫除廢氣中的甲硫醚、二甲二硫等有機(jī)硫化物，同時(shí)回收部分烴類。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于堿液洗滌單元的主要設(shè)備為堿液洗 滌塔，洗滌塔裝填填料，廢氣自塔底向上與堿液作逆向流動(dòng)，在填料塔中廢氣與洗滌液充分 接觸，廢氣中的硫化氫、有機(jī)酸、酚類、氨類污染物被吸收脫除。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于堿液洗滌塔的氣液比為1 10L/Nm3，堿 液循環(huán)使用。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于污油洗滌在洗滌填料塔內(nèi)進(jìn)行。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于污油洗滌塔的氣液比為4 10L/Nm3。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于催化燃燒催化劑采用蜂窩型貴金屬催化 劑，載體為蜂窩陶瓷體，催化燃燒反應(yīng)器的入口床層溫度范圍為200 450°C，使用空速范 圍為 10000 lOOOOOtr1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含硫有機(jī)廢氣的凈化方法，廢氣首先進(jìn)行堿液洗滌預(yù)處理，脫除廢氣中的硫化氫；然后通過污油洗滌，脫除其中的有機(jī)硫化物和烴污染物；最后進(jìn)行催化燃燒處理，徹底脫除其中的烴類污染物，使廢氣達(dá)標(biāo)排放。廢氣來自石化企業(yè)酸性水罐或堿渣罐等排放的高含硫有機(jī)廢氣，本發(fā)明方法可以采用經(jīng)濟(jì)的方法將廢氣中的各種有害物質(zhì)脫除，具有流程短，方法簡(jiǎn)單，設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用均較低，污染物脫除徹底，不會(huì)產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/86GK102049181SQ20091018810
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者劉忠生, 戴文軍, 王新, 王有華, 趙磊 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院