[發(fā)明專利]一種采用膜分離處理克勞斯尾氣的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810055796.5
• 申請日: 2008-01-09
• 公開（公告）號: CN101480560A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐津蓮;許友好;汪燮卿;龔劍洪;程從禮;謝朝鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;C01B21/04;B01D53/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于克勞斯(Claus)尾氣的精制及利用，更具體地說，是一種 在膜分離器中分離克勞斯尾氣，生產(chǎn)無硫普通氮氣，并回收利用其中含硫 氣體的方法。

背景技術(shù)

從克勞斯裝置中排放出來的尾氣，除了含有少量SO₂、H₂S和微量O₂外，大部分都是氮氣，氮氣質(zhì)量分數(shù)90重量％，甚至95重量％以上。Claus 尾氣中氮氣適合于制取工業(yè)用普氮，而其酸性氣體SO₂、H₂S排入大氣， 不僅對環(huán)境造成嚴重危害，還是硫資源的一種很大浪費。

目前，克勞斯硫回收裝置尾氣處理工藝按其原理大致可分為低溫克勞 斯法、還原吸收法和催化氧化法三大類，普遍存在裝置復雜，操作困難， 投資大等缺陷。目前應用最廣的是低溫克勞斯法，該法包括在加有特殊催 化劑的有機溶劑中，在略高于硫熔點的溫度下，使尾氣中的H₂S和SO₂繼 續(xù)進行低溫液相克勞斯反應，或在低于硫露點的溫度下，在固體催化劑上 發(fā)生低溫固相克勞斯反應，如專利CN1031194A所述。低溫克勞斯法不能 降低尾氣中COS和CS₂的含量，硫回收率偏低，約為98.5％～99.5％。

隨著膜技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)尾氣中酸性氣體SO₂、H₂S的脫除，近年來 也致力于集分離與吸收于一體的膜法吸收處理含硫尾氣，脫除其中SO₂、 H₂S。膜法尾氣脫硫，尤其是膜法煙氣脫硫，具有投資少，操作簡單，能 耗低等優(yōu)點。膜法尾氣脫硫，目前主要采用中空纖維管式膜分離器，其中 空纖維膜為選擇性透氣膜，如CN1199718C、CN1234448C、CN1235669C 均公開了纖維素中空纖維氣體分離膜及其制備。尾氣中的SO₂、CO₂能選 擇性透過膜孔進入堿性溶液(Na₂SO₃或NaOH)，并與其反應生成NaHSO₃、 NaHCO₃，而煙氣中的N₂、O₂等其他氣體滯留在氣相中，從而實現(xiàn)煙氣脫 硫，脫CO₂。中空纖維膜煙氣脫除酸性氣體的工藝流程為：煙氣經(jīng)除塵、 熱交換后進入中空纖維膜分離器，脫除SO₂、CO₂后煙氣通過煙囪排放， 吸收液進入吸收液再生裝置再生并回收硫或CO₂。目前中空纖維膜法煙氣 脫硫、脫CO₂被認為是一種有巨大商業(yè)應用潛力的煙氣處理技術(shù)，尤其是 經(jīng)濟效益更高的煙氣脫硫技術(shù)。

為提高脫硫效率，膜法脫硫常與其他氣體分離方法相結(jié)合，如 CN1140318C公布了分離膜單元與PSA單元組合分離/回收氣體的方法， CN1047632A利用多價金屬的水溶性聚合物螯合物和膜分離裝置從氣流中 除去氧化氮和氧化硫的方法，CN1919423A二氧化硫-空氣電池及其在脫硫 技術(shù)中的應用，CN1297337C超聲波和中空纖維含浸液膜結(jié)合脫除氣體中 二氧化硫的裝置及方法。

現(xiàn)有克勞斯尾氣脫硫技術(shù)與膜法吸收脫硫比，設(shè)備投資費用高，操作 復雜，能耗較高；但膜法吸收脫硫吸收液易污染且再生困難，易于堵塞膜 孔道脫硫率低(脫硫率約為60～90％)，因此阻礙了膜法尾氣脫硫的工業(yè)化 應用，有待于進一步開發(fā)克勞斯尾氣硫回收新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種采用膜分離處理克勞斯 尾氣的方法，以濃縮克勞斯尾氣中的有害氣體進而返回克勞斯裝置繼續(xù)克 勞斯反應回收硫并且制取工業(yè)用普通氮氣。