[發明專利]從富含氨的氣流、從酸性氣體和二氧化硫流回收硫的方法

有效

• 申請號: 201080058795.1
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN102753474A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: A.貝斯特蒂
• 申請（專利權）人: 西爾特克尼吉有限公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04;B01D53/52;B01D53/58
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 艾尼瓦爾;楊思捷

發明領域

本發明的目的是在Claus過程的改進熱反應器中進行的一種方法，所述方法用于任選包含硫化氫的富含氨的氣流與貧氨并且包含硫化氫的氣流中含有的硫的回收，優選氨/硫化氫體積比基于兩種所述氣流的總流高于30。

本發明的另一個目的是允許在具有氨和酸性氣體的兩種上述氣流存在下使工業流出物中包含的二氧化硫轉化成硫化氫并回收硫的方法。

發明概述

從包含硫化氫的氣流回收硫的Claus方法在現有技術已知。所述方法基本上由在熱反應器中進行的部分氧化階段、熱回收階段和一個或多個催化階段組成，在催化階段中氣體中的硫化氫與在所述部分氧化階段產生的二氧化硫反應，以產生硫。

本發明的方法在Claus方法的適當改進熱反應器中進行，并且由兩個后續部分氧化階段構成；第一氧化對任選包含硫化氫的氨氣流進行，第二氧化對包含硫化氫且貧氨的氣流進行，并且對氨殘余內容物進行，若有的話，對來自第一部分氧化階段的氣流進行。

兩個部分氧化中的氧化元素存在于空氣流，或存在于由空氣和純氧(或富空氣(enriched?air))形成的流。

具體地講，在高得足以保證氨基本轉化成氮和水，并且其中任選包含的硫化氫部分轉化二氧化硫的溫度，氨流在氧缺乏下部分氧化。

在氧缺乏下，貧氨的酸性氣體流也部分氧化，硫化氫部分轉化成二氧化硫。

氨分解和硫化氫轉化必需的氧化元素經過在兩個不同的流中分離，與分別包含于氨氣和酸性氣體中的氨和硫化氫流速成比例：氧化元素的所述流分別與兩個過程流的進料一致引入熱反應器。具體地講，在第二氧化階段中的氧化元素通過不同于酸性氣體進料的耐火材料制造的特殊內分配器送入。

從所述部分氧化階段得到的氣流進入用于元素硫回收的Claus過程催化部分。

本發明的方法有利在由所述分配器功能分開的反應器中在兩個區域或者鄰近且其間連通的室中進行：在第一區域在不同位置，送入任選包含硫化氫的氨氣流和一部分氧化元素；在第二區域在其初始部分，貧氨酸性氣體與其余部分氧化元素通過耐火材料制造的與氨氣進料比較位于保證足以在反應器第二區域定量氨分解的停留時間的距離的特殊內分配器送入。

要是也存在包含二氧化硫的工業流出物的氣流，這也在反應器第二區域的開始引入。

技術發展水平

現今，粗油越來越頻繁地以高含量有機含氮化合物在市場上得到，這些含氮化合物在油、石油化工和精煉工業處理中轉化成氨。在目前工業實施中，將氨流送到硫回收設備，并例如通過氨基洗液與一般產生的酸性氣體一起處理。然而，同樣為了這一目的，使用Claus方法有從燃燒器中混合氨流和貧氨酸性氣體得到的流中存在的?NH₃/H₂S體積比限制。實際上，一方面，所述限制的較高比增加Claus方法中“冷”區域中銨鹽沉淀的風險，因為微量非轉化氨與硫化氫反應，并且與過程流體中存在的SO₂/SO₃反應，因而設備堵塞。

另一方面，由于動力學原因，氨轉化需要不低于1250℃的操作溫度，此溫度因為反應的強放熱性隨全部混合物中氨濃度的增加而增加，直到變得與形成熱反應器內襯的耐火材料容許的最大限度操作溫度不相容，對于包含至少90%剛玉的耐火材料，最大限度操作溫度等于1700-1750℃。

對于目前的Claus方法，根據酸性氣體中的H₂S濃度，最大限度容許NH₃/H₂S體積比為25-30gap。

在當前情況下，通過在高溫進行的部分氧化反應進行氨流處理：

此反應總是伴隨氨分裂成其元素的反應：

反應[1]，放熱，受動力學限制，并且需要工業規模使用，操作溫度高于1250℃。

目前兩種方法可用于進行Claus方法中的反應[1]和[2]：

1.?通過高強燃燒器部分氧化；

2.?在雙室中部分氧化。

第一方法是，將氨氣和酸性氣體送入具有高壓降的燃燒器中，以進行反應劑與氧化元素(一般大氣壓空氣氧)的最可能均勻混合，以保證最大限度火焰溫度對應的高氧化效率。

根據Claus方法化學計量，對于氨分解和三分之一送入的硫化氫轉化成SO₂兩者的必需空氣總流速通過形成適合形狀以進行良好反應劑混合的進料口送入燃燒器。