贾志华
中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部联合四车间 天津市 300270
摘要：本文主要通过对炼油厂硫磺回收工艺及其运行的现状进行分析，来探讨炼油厂硫磺回收工艺及催化剂改进和优化的有效措施，以加强对炼油厂硫磺回收工艺的研究，有效控制炼油厂装置中二氧化硫的排放量，使之符合规定标准，满足我国环境保护政策的要求，从而推动炼油厂的现代化发展，提升经济效益的同时，获取更多的环境效益。
关键词：炼油厂；硫磺回收工艺；催化剂；改进；优化
近年来，我国一直致力于环境保护工作，不再以破坏环境为代价来发展经济，越来越重视对污染气体排放的管控，二氧化硫便是其中一项重要管理内容，必须予以高度重视，不容忽视。随着科学技术的大力发展，有关于环境保护的标准要求也随之改变，有关于石油炼制工业污染排放的规定愈发严格，标准逐渐提高，炼油厂想要取得长远的发展，就应当严格遵循，有效控制装置中的二氧化硫排放量。为此，炼油厂应当不断地优化硫磺回收工艺及催化剂，控制好二氧化硫的质量浓度，以降低石油炼制所带来的环境污染。
一、炼油厂硫磺回收工艺及其运行现状
目前，炼油厂硫磺回收中所采用的是低温水解催化剂，利用低温加氢方式来进行处理。一级反应器、二级反应器的入口温度，通过热参合换热方式来进行控制。一级反应器出口高温气体，主要通过电加器辅助加热方式来升温。现如今，装置酸气中的硫化氢气体主要在百分之五十二左右，烃占有百分之一一点五左右，二氧化碳则占有百分之二十六，氧气占百分之七。燃烧炉的温度达到了一千一百摄氏度，在监控尾气中二氧化硫的时候，发现其质量浓度一般在每立方米四百至六百毫克[1]。
二、炼油厂硫磺回收工艺及催化剂改进和优化的有效措施
（一）加强羰基硫水解转化
在炼油厂炼油过程中，为了提高硫磺回收工艺水平，减少二氧化硫的排放，应当加强羰基硫水解转化，可从以下方面着手：首先，需要在一反装填充钛基催化剂，催化剂的剂量需要根据反应器的体积大小来确定，一般为反应器的二分之一，或是二分之三，入口温度要符合规定要求。通常而言，一反装填的钛基催化剂，能够将克劳斯过程气进行水解转化，使之转化为百分之九十至百分之九十五的有机硫[2]；其次，在进行加氢的时候，应当选择高温加氢催化剂，在加氢反应器使用之前，加大电加热器功率，使加氢反应器的入口温度达到两百八十摄氏度；最后，可采用先进的科学技术，实施新水解工艺。可针对炼油厂的实际情况来制定适宜的水解方案，如在加氢后增加水解反应器，把加氢反应器出口温度控制在两百五十至两百八十摄氏度之间，再使之经过水解反应器。
（二）加强硫化氢的吸收
炼油厂在处理硫磺回收尾气的时候，常用的回收工艺有以下几种：一是烟气碱洗工艺。
这一工艺的特点在于无需占据过多的面积，工艺流程相对来说较为简单，不会对原有的克劳斯装置产生影响，从理论上来说，可以直接利用当前催化裂化装置烟气脱硫原有设施，但实际上这种方式难以实现，因为催化裂化装置和硫磺回收装置相隔距离较远[3]。不足之处在于此工艺实施过程中会造成二次污染，其产生的硫磺无法再重新回收；二是有机胺法。这种方式能够回收炼油烟气中所产生的二氧化硫，能够有效避免二次污染的发生，但不足在于需要重新改建焚烧炉、烟囱等，对资金的投入需求量较大，而且在运行过程中所要花费的成本也偏高。要使用特殊的脱硫溶剂和特殊材质的二氧化硫管线；三是络合铁工艺。这一工艺的优势在于没有二次污染，能够将炼油尾气中的硫化氢转化为单质硫，可有效提高硫的回收率，不会影响克劳斯装置的运行。所需要改造的内容比较少，但不足在于需要占用较大的地面空间，投资和运行成本较大；四是使用深度脱硫溶剂。这种深度脱硫溶剂于国外开发，相较于常规的脱硫溶剂来说，其可大大提升脱硫精度，但就目前而言我国炼油厂的使用并不多，常用的是天然气研究院开发的深度脱硫溶剂，可取得较好的脱硫效果，但是费用较高；五是HOV工艺。其优势在于操作简单，不需要花费过多的成本，需要充分利用克劳斯装置以及加氢反应器，并通过直接氧化和文丘里洗涤来进行处理，目前在国内的应用并不多。在选择脱硫溶液的时候，可以根据炼油厂的实际需求，以及重力吸收器脱硫的实际情况，来进行相应的选择，对比脱硫工艺，以选择最适宜的方案。
（三）改进后催化剂装填方案
在改进炼油厂硫磺回收工艺及催化剂后，克劳斯部分流程并没有发生变化，但所使用的催化剂有所改变，使用的是天然气研究院的催化剂产品，一反装填钛基催化剂。改造后的加氢反应器在温度上有所变化，其入口温度为两百八十摄氏度，催化剂的型号也发生了一定的变化，低温加氢转变为常温加氢；水解反应器中也装填了水解催化剂，采用双段吸收方式来回收尾气[4]。在加氢出口冷却之后，通过常规填料塔脱硫方式来吸收气体，集中采集气体后再对其进行重力脱硫。
（四）改进后装置的操作参数
炼油厂硫磺回收工艺及催化剂在改进之后，其装置操作参数也有一定的改变。主要表现在以下几个方面：一是加氢反应器温度需要保持在两百六十摄氏度以上，反应器床层温度则要在三百摄氏度以上；二是水解反应器的其入口温度、床层温度不可抽出两百四十摄氏度至两百八十摄氏度之间，需满足水解催化剂的工艺操作要求，需根据反应器入口的实际情况，来判断是否使用换热器。除此之外的，还要注重超重力吸收期、尾气吸收塔的操作参数。
结束语
在炼油厂发展过程中，为了减少炼油工作中的环境污染，应当格外重视硫磺回收环节，需不断地引入全新的回收工艺，改进炼油厂硫磺回收工艺及催化剂，以提高硫磺回收率，降低二氧化硫的排放量，以满足环境保护政策的要求。这并不是一项简单的工作，应当从多方面来进行综合考虑，应用先进的工艺和设备，加大研究力度，予以一定的资金和技术支持，从而推动炼油厂的长远发展，实现综合效益最大化。
参考文献：
[1]刘剑利,张立胜,刘爱华,裴爱霞.国产硫磺回收催化剂在普光净化厂的工业应用[J].硫酸工业,2020:22-27.
[2]吴立涛,廖小东,黄金刚,朱宏扬,叶茂昌,吴浩.炼油厂硫磺回收工艺及催化剂的改进和优化[J].石油与天然气化工,2019:37-42.
[3]杨志强,李庆超.硫磺回收工艺优化技术改造[J].宁波化工,2016:4-7.
[4]殷树青.硫磺回收催化剂及工艺技术综述[J].《硫酸工业》,2016:33-38.