天然气脱硫装置降低SO2排放浓度方案分析

目前国内大型脱硫装置的硫回收率最高达99.8%以上，未回收的硫以SO2形式通过烟囱排放。以某大型高含硫天然气净化厂的烟气SO2排放浓度为研究对象，结合现场实际运行情况进行现场调研和分析。确定影响烟气SO2排放浓度的主要因素，开展降低烟气SO2排放浓度的技术分析，有效的降低了SO2排放浓度［1］。

1 现状分析

经过对近几年各天然气净化装置烟气SO2排放调查，发现主要存在3个问题。

（1）装置烟气SO2排放浓度波动大，见图1。

鉴于目前主成分分析法构建投资者情绪指标使用较普遍，应用也比较成熟，所以本文在投资者情绪指标构建上选择主成分分析法。

从图1可以看出，某净化厂联合装置1 d中烟气SO2不同时间的排放值波动较大。烟气SO2排放浓度波动大与仪表测量、操作有关，同时与装置的运行状态也存在很大的关联。装置在运行中，出现尾气单元吸入胺液发泡、硫回收率过低、胺液再生质量差等工艺因素和塔器、换热器的运行性能等设备因素，都影响烟气SO2的排放浓度。

最后，网络资源故障分析功能。网络系统运行中出现故障在所难免，在这种情况下，要及时对故障点进行分析，充分利用数据找到合适的抢修方法。通过对网络设备日常运行数据进行监测，分析相关的历史记录参数，对长期使用的设备容易出现的故障点进行可靠的预测，制定出有针对性的预防措施。此外，通过对全网资源的运行故障进行分析和统计，对设备、网络运行提出定量的性能分析评价对策。

  

图1 烟气SO2排放浓度

（2）净化装置上游原料气的波动，烟气SO2排放增加。净化装置上游使用为处理井口、集输管道的缓蚀剂，随原料气沿管道一起进入净化装置原来气预处理过滤器。当原料气波动会造成过滤器过滤效果变差，排液不及时等，缓蚀剂随原料气一起进入胺液系统，引起胺液发泡，使得胺液吸收性能下降，尾气吸收塔吸收效果降低，引起烟气SO2排放浓度增加［2］。

17.积极做好民营企业员工的法律援助工作。对民营企业农民工和困难员工提出的法律援助申请，要开辟绿色通道，优先受理。积极组织法律服务工作者深入民营企业，为企业困难职工、下岗职工等困难群体提供法律援助，实现应援尽援，营造和谐稳定的用工环境。

目前主流硫磺回收单元采用酸性气全部或者部分进入克劳斯炉内，1/3的H2S燃烧转化为SO2，同时将其他的烃类物质完全燃烧。进而燃烧产生的SO2与剩余的2/3的H2S进行克劳斯反应转换为单质硫磺。剩余的H2S和SO2进一步在2～3级克劳斯反应器中继续发生反应产生硫磺，整个硫磺回收单元总硫收率通常能达到95%。为了保持硫磺回收的收率、减少硫资源的浪费，需要严格控制克劳斯炉的配风。当配风偏小时，燃烧产生的SO2减少，使得过量的H2S气体反应不充分，当配风偏大时，燃烧产生的SO2增加，SO2反应不完全。反应不完全的H2S和SO2进入尾气处理系统进行处理，如果装置配有加氢尾气处理系统，则增加加氢反应器负荷和尾气吸收塔负荷，打破尾气吸收塔的平衡，进而使得焚烧炉的烟气SO2排放增加。

（3）硫磺回收单元中的液硫脱气硫雾夹带，影响烟气SO2浓度。装置制硫反应产生的液硫溶解有部分H2S气体，这部分H2S与液硫结合形成聚H2S，H2S在液硫中的浓度通常为（250～300）×10-6。

为加速脱除液硫中溶解的H2S气体，因此产生了多种脱气工艺。装置为了将液硫中所含H2S脱除到10×10-6以下，目前各净化装置均采用各种脱气技术脱除H2S气体，脱出的硫化氢气体由抽空器送入尾气焚烧炉焚烧，由于空气鼓泡量的不同，使得液硫中H2S的含量也不同，鼓泡空气量越大时液硫脱气效果较好。鼓泡空气和脱除气向尾气焚烧炉流动，容易发生硫雾夹带，将微小的硫雾携带进入尾气焚烧炉焚烧，增加烟气SO2的排放。鼓泡空气量越大，发生硫雾夹带的可能性越大［3～6］。

2 烟气排放的影响因素

2.1 克劳斯炉和在线加氢燃烧炉配风不当

中学体育教师在福利报酬、职业认同感、领导管理、进修晋升四个维度上满意度较低，其中职业认同感维度满意度最低。中学体育教师是学校教师群体中的边缘群里，往往被领导和学生所忽视，在学校中工作不受重视，没有工作认可度。一些体育教师反映，在升学的压力下，尤其高中，体育教师的课时常得不到保障，学校教学任务紧张时，体育课时常被挤占，体育教育事实上经常被边缘化，变成可有可无的课，这就导致一些体育教师缺乏工作成就感，从而降低了对待工作的满意程度。同时，作为体育教师在外出培训、职称晋升等方面都没有优势，这些都大大降低了其工作满意度。

加氢处理在线燃烧炉起2种作用：（1）燃料气在炉内欠氧燃烧产生还原性气体；（2）将硫磺回收单元来的尾气加热至250～280℃，以利于加氢反应的进行。通过调整加氢在线燃烧炉燃料气量和配风比提供足够量的还原性气体的目的。若配风比过大，产生的还原性气体量少，不足以使SO2、单质硫等完全还原，造成SO2和单质硫穿透加氢反应器床层，增加后续工序的负荷，引起烟气SO2含量增加。若配风过小，燃料气燃烧不充分，产生大量的还原性气体，甚至造成催化剂床层积碳，影响催化剂活性。因此尾气处理系统效果差进而使烟气SO2排放增加。

2.2 尾气焚烧炉配风不合适

鼓泡空气量对烟气SO2排放浓度的影响见图3。

2.3 烟气分析仪故障

联合装置烟气分析仪实时检测分析烟气SO2浓度和氧含量，并将分析值传输DCS控制系统。烟气分析仪自带自动校验功能，定时校验仪表是否处于正常运行状态。烟气中烟尘等物质容易引起分析仪故障，影响检测值的准确性。烟气分析仪正常运行对检测烟气SO2的排放很有必要，但是并不能影响烟气SO2的真实排放。

2.4 上游原料气量的波动

（1）加注阻泡剂

2.5 地下罐含硫废气进入尾炉

对加氢在线燃烧炉运行情况进行分析，得知在线燃烧炉的配风量为当量燃烧风量的75%～78%，加氢反应器入口温度在260～270℃，能够满足加氢后还原性气体含量在2.3%～2.5%，反应器床层温升为10～15℃，保证了加氢反应系统的平稳高效运行，烟气SO2排放浓度处于较低的水平［9］。

2.6 液硫池硫雾夹带

溶解有H2S的液硫在液硫池的不同分区之间流动，同时通过空气鼓泡搅动液硫，使得溶解的H2S气体分解出来，并由抽空器送入尾气焚烧炉焚烧。分解出来的H2S气体和空气一起快速流向尾气焚烧炉，容易夹带部分硫雾进入尾气焚烧炉，燃烧产生SO2。

3 采取措施

3.1 克劳斯炉和在线加氢燃烧炉配风优化

结合某净化厂装置的运行情况，分析对比克劳斯炉配风对烟气SO2排放浓度的影响，为保证克劳斯炉在良好的工况下运行和较高的硫磺回收效率，在运行中应实时根据酸性气流量及组分变化，及时调整配风。调整主风控制阀和微风控制阀，使主、微风控制阀在最佳的工作范围，控制阀参考阀位为30%～50%，见表1。

 

表1 克劳斯炉参数对烟气SO2排放的影响

  

酸性气量/（m3·h-1）配风比炉膛温度/℃H2S+SO2/%SO2浓度/（mg·m-3）31 873 29 983 31 503 31 868 27 125 28 498 4.1 2.5 2.8 3.2 3.1 2.3 1 075 1 059 1 062 1 065 1 053 1 055 0.82 0.62 0.66 0.56 0.59 0.64 346 303 296 289 312 302

在联合装置满负荷条件下，克劳斯炉炉膛温度1 060～1 070℃，克劳斯炉运行效果稳定良好，AI-31001分析仪表检测的H2S和SO2比值基本稳定在2∶1～4∶1，同时H2S与SO2浓度之和小于0.7%，烟气排放浓度保持较低的水平。

脱硫溶剂回收罐、脱水溶剂回收罐和酸水回收罐分别回收联合装置运行中产生的脱硫溶液、脱水溶剂和酸性水。回收的脱硫溶液和酸性水常含有H2S等含硫物质，H2S在罐内解析出来，同时地下罐安全阀及副线存在内漏现象，低压火炬气相反窜回地下罐，经过罐顶的自力式调节阀排放到尾气焚烧炉焚烧产生SO2后排放，增加了烟气SO2排放浓度。

3.2 优化上游产量波动后工艺操作

通过优化上游产量波动后工艺操作可以防止胺液发泡，如引起胺液发泡，通过加强分液操作和加注阻泡剂等措施，消除胺液的发泡，改善胺液的吸收效果，减少烟气SO2的排放。

上游原料气波动后或者上游的缓蚀剂随原料气进入胺液系统，影响胺液质量而出现发泡等现象。尾气处理系统中的吸收塔内胺液吸收H2S效果变差，H2S吸收不完全，造成H2S进入尾气焚烧炉焚烧产生SO2排放，增加了SO2排放浓度。

胺液发泡时，胺液吸收性能下降，尾气吸收塔顶尾气中H2S气体含硫较高，增加了SO2排放。针对上游产量波动后，上游的缓蚀剂等随原料气进入联合装置、引起胺液发泡进行了分析。由于原料气中携带的缓蚀剂进入胺液系统，使得胺液发泡。对胺液发泡引起尾气吸收塔吸收效果和烟气SO2排放与加注阻泡剂后的分析对比，发现批处理后提产提量，烟气SO2排放浓度显著增加；阻泡剂加注后尾气吸收塔顶H2S含量缓慢减少，烟气SO2排放浓度也缓慢的下降。说明阻泡剂加注后胺液发泡消除，胺液吸收性能得到提高，有利于吸收更多的H2S，有效的减少烟气SO2的排放。批处理前后与阻泡剂加注前和加注后烟气SO2排放浓度对比见图2。

  

图2 批处理前后及加阻泡剂前后SO2浓度对比

（2）加强原料气过滤操作

“在这次工作坊的学习中，我发现学情调研原来有深层的理论支持，就是知识建构的理论。人类建构知识，总是以自己原有的知识为基础，而学生建构新的知识，同样是以自己已有的知识或生活经验为基础，这就是我们教学的逻辑起点。有时教师讲了好几遍，有些学生还是不理解，这是因为教师的教学是建立在成人认知基础上的，没有结合学生已有的认知，特别是没有深入了解和分析不同层次学生理解的个体差异。可见，学情调研是多么重要。”

批处理后应及时对原料过滤器进行排液，防止批处理的缓蚀剂等杂质进入胺液系统对胺液造成污染。加强原料过滤器滤芯的更换操作，当原料气过滤器压差偏大时，及时进行切换和更换新滤芯作业，防止原料气携带的杂质进入胺液系统，保持溶剂的清洁度［10］。

加强胺液的过滤和净化。净化装置胺液系统设置有贫胺液过滤系统，包括机械过滤器和活性炭过滤器，过滤量不得小于贫胺液循环量的1/3。加强胺液过滤器的清洗操作和活性炭过滤器活性碳的更换操作。有效除去胺液中的热稳定性盐和降解产物，同时加强对工艺参数的监控，防止超温和氧气进入系统，造成胺液热降解和氧化降解。

3.3 减少地下罐含硫尾气进入尾炉

地下罐回收装置生产中产生的脱硫溶液、脱水溶液及酸性水等物质，回收的溶液常含有H2S气体，在地下罐的低压下解析出来，安全阀及副线内漏有H2S气体，通过自力式调节阀进入尾炉焚烧。适当提高地下罐压力可以降低回收的溶液中H2S的解析、减少因为地下罐安全阀及副线内漏反串等现象，从而能达到减少烟气SO2的排放。

3.4 优化液硫池操作，防止硫雾夹带

关闭液硫池抽空器抽射蒸汽和抽空器脱除气流程，发现烟气SO2浓度降低100～120 mg/m3，说明液硫池脱除气不可避免的存在硫雾夹带现象。针对液硫池硫雾夹带现象进行优化操作，分别研究鼓泡空气量、抽射器蒸汽量和液硫池液位对硫雾夹带的影响。

对不同发育阶段与叶功能性状的相关性分析显示(表2)，样地1和样地2长柄双花木的发育状况一致，均与LT、LA呈显著正相关、与LWC、SLA、LPC呈显著负相关(P < 0.05)；样地3和样地4的长柄双花木发育状况一致，均与LT、LA呈显著正相关、与LWC、SLA、LNC、LPC呈显著负相关(P < 0.01)。

做3组实验：（1）鼓泡空气量分别为：80 kg/h、120 kg/h、150 kg/h、180 kg/h、210 kg/h、250 kg/h；（2）抽射器蒸汽量为：500 kg/h、600 kg/h、700 kg/h、800 kg/h、900 kg/h和1 000 kg/h；（3）液硫池液位30%、40%和50%，对烟气SO2排放浓度的影响。

尾气焚烧炉所需空气由风机供给，空气经过一次风门和二次风门进入炉膛内部。装置运行或调产时，配风不及时调整，容易造成烟气氧含量过大或者过小的现象出现。当烟气氧含量过大时，使得检测的SO2浓度变小。当烟气氧含量过小时，使得测得的SO2浓度偏大［7,8］。

  

图3 鼓泡空气量对SO2排放浓度的影响

从图3可知，当鼓泡空气量大于450 kg/h,烟气SO2排放浓度较大；当鼓泡空气量过小时，液硫脱气不完全，使得液硫含H2S量增加，不利于后续工序的安全生产。因此，鼓泡空气量在200～400 kg/h,液硫脱气效果较好、烟气SO2浓度较低。

OVCF是骨质疏松症常见的症状之一，由多种原因导致骨量减低、骨强度下降、骨脆性增加，从而易发生骨折的全身性骨病 [1]。目前，临床针对OVCF患者可采取保守治疗，但其治疗效果不佳。而椎体成形术（PVP）是临床上常用的一种微创手术，具有创伤小、并发症少、操作简单等优点已被应用于各种骨折治疗中，但该术式具有单侧及双侧穿刺方向，其疗效仍存在一定的争议性[2]。对此，本研究通过给予老年OVCF患者不同穿刺方向的椎体成形术与非手术治疗，探讨3种治疗方式的临床疗效差异对照，现报道如下。

抽射器蒸汽量与烟气SO2排放浓度的关系见图4。

1.2.1 一般情况调查表 包括年龄、职称、学历、护龄、编制、医院种类、科室、收入、职务、翻班与否和日工作时间等。

  

图4 抽射器蒸汽量与SO2排放浓度的关系

由图4可知，当蒸汽量较小时，烟气SO2较低，由于抽力不足，现场烟囱有含H2S气体溢出，危害人员安全；蒸汽量较大时，抽力增大，但脱除气携带硫雾进入尾炉焚烧，使得烟气SO2增大。因此，蒸汽量在650～800 kg/h为宜。

液硫池液位对烟气SO2浓度的影响见表5。

 

表5 液硫池液位对烟气SO2排放的影响

  

抽射器蒸汽量/（kg·h-1）鼓泡空气量1区/（kg·h-1）鼓泡空气量2区/（kg·h-1）液硫池液位/%抽射器入口温度/℃SO2浓度/（mg·m-3）710 723 712 709 691 731 726 711 177 185 178 186 173 179 181 175 189 180 186 167 178 182 172 185 40%50%40%50%40%30%40%30%124 125 125 123 123 125 124 124 293 325 296 326 309 292 301 287

表5显示，液硫池液位对烟气SO2浓度影响并不明显。

廖：就“科学文化”而言，我的基本看法是：由于“科学史”的研究对象是人，而不是自然，所以这一学科的基本属性便不是“理科”，不是“自然科学”，而是人文学科.由于在现时点之前的任何一瞬，都已经成为过去、成为历史，因而科学史所研究的“科学”便已经转变为一种历史积淀；作为人类智慧的产物，即便是自然科学方面的知识，也都具有文化的属性.文化的本义是“以文化人”，自然科学的发展过程，恰恰是自己被前人所创造的知识所教化，并在附加新的成分后再用于教化后人.所以在我的视野中，是将科学史作为对于这样一种循环不已过程的研究.

4 结束语

通过分析得知液硫池鼓泡空气量控制在合理空气流量，抽空器低压蒸汽用量调合理流量，液硫池处于较低液位运行，能有效抑制硫雾夹带，使得烟气SO2排放减少。同时液硫池液位较低，气相空间较大，减慢气相流速，能有效降低硫雾携带。

参考文献：

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