[發(fā)明專利]與低溫甲醇洗酸性氣處理相結(jié)合的零排放硫回收工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210104834.8
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN102631827A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范西四
• 申請（專利權(quán)）人: 山東三維石化工程股份有限公司
• 主分類號: B01D53/48
• 分類號: B01D53/48;B01D53/75
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于硫磺回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種與低溫甲醇洗酸性氣處理相結(jié)合的零排放硫回收工藝。

背景技術(shù)

克勞斯硫回收裝置的原料主要來自低溫甲醇洗單元的含H₂S酸性氣。常規(guī)克勞斯工藝的主要反應(yīng)包括在燃燒爐中進行的熱反應(yīng)階段，和在催化劑床層中進行的催化反應(yīng)階段，由于克勞斯反應(yīng)受熱力學(xué)平衡和動力學(xué)平衡等因素的限制，常規(guī)克勞斯裝置的硫回收率通常只能達到95～97％，裝置尾氣經(jīng)焚燒后SO₂排放量大，濃度高，對環(huán)境污染大。將常規(guī)克勞斯尾氣中各種形態(tài)的硫及硫化物經(jīng)過加氫還原為H₂S，然后再進行吸收，經(jīng)焚燒后排放，這種方法的總硫收率可達到99.8％以上，焚燒尾氣中SO₂含量低于300ppm。這類工藝流程復(fù)雜，設(shè)備多，建設(shè)投資大，運行費用和能耗高。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種低溫甲醇洗酸性氣處理與回收硫磺后的尾氣處理相結(jié)合的新工藝，可以獲得接近100wt％的總硫收率，同時能簡化工藝過程、節(jié)省建設(shè)投資、減少運行費用和能耗。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種與低溫甲醇洗酸性氣處理相結(jié)合的零排放硫回收工藝，其特征在于，將低溫甲醇洗酸性氣處理單元與克勞斯硫回收單元設(shè)置成閉環(huán)，包括步驟：

1)低溫甲醇洗排出的酸性氣經(jīng)克勞斯硫回收單元制硫并加以回收；

2)制硫尾氣經(jīng)加氫還原處理，將尾氣中全部非H₂S硫化物轉(zhuǎn)化為H₂S；

3)將步驟2)得到的尾氣通入冷卻水中降溫，凝結(jié)的工藝廢水外排；

4)降溫后的尾氣經(jīng)氣體壓縮機壓縮后至低溫甲醇洗單元，與脫硫化氫塔的塔底甲醇閃蒸氣同時進入脫硫化氫塔下部；

5)尾氣中H₂S被脫硫化氫塔中的低溫甲醇吸收，尾氣中的剩余廢氣與低溫甲醇洗廢氣同時從塔頂排出，經(jīng)冷量回收后排大氣；

6)脫硫化氫塔塔底的甲醇進入甲醇熱再生塔，塔頂?shù)玫綕饪s的H₂S酸性氣，與低溫甲醇洗產(chǎn)生的含H₂S酸性氣同時進入克勞斯硫回收單元制硫。

所述克勞斯尾氣總量為低溫甲醇洗單元排放凈化氣總量的3～6mol％。克勞斯硫回收的原料酸性氣來自低溫甲醇洗的甲醇熱再生塔，假定原來的原料酸性氣流量為100％，如果克勞斯硫回收裝置硫回收率為95％，剩余的5％以H₂S形式返回低溫甲醇洗系統(tǒng)，則濃縮酸性氣流量會在原來的100％的基礎(chǔ)上增加約5％。

所述克勞斯尾氣經(jīng)加氫還原處理后，尾氣中的H₂濃度需保持在1～2mol％，否則還需補充通入還原氣，以保證尾氣中全部非H₂S硫化物都轉(zhuǎn)化為H_2S，還原氣是指H₂或CO中的一種或兩種。

所述降溫后的尾氣溫度為5～40℃。溫度由低溫甲醇洗系統(tǒng)對尾氣中攜帶的水分的平衡能力決定。加氫還原后需要控制尾氣的冷卻溫度，溫度越高，尾氣中的H₂O越多，過量的H₂O帶入甲醇系統(tǒng)，將影響系統(tǒng)的H₂O平衡操作。

所述尾氣壓縮至02～0.3MPa.g。

所述壓縮后的尾氣冷卻至30～40℃，否則會影響低溫甲醇洗系統(tǒng)的能量平衡。

所述排放廢氣中H₂S含量小于1.0ppm.v。

所述酸性氣為所屬行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員公知的物質(zhì)。

低溫甲醇洗脫除H₂S是基于甲醇在低溫下對酸性氣體的溶解度，將制硫尾氣中的H₂S徹底脫除；再用熱再生技術(shù)，提高溫度而降低H₂S在甲醇中的溶解度，將酸性氣解吸并回收。本發(fā)明中甲醇熱再生塔頂濃縮的H₂S酸性氣就是硫回收裝置的原料酸性氣。

其中，本發(fā)明中涉及的主要反應(yīng)如下：

(1)克勞斯制硫總的反應(yīng)可以表示為：

(2)由于復(fù)雜的酸性氣組成，反應(yīng)爐內(nèi)可能發(fā)生以下副反應(yīng)：

(3)制硫尾氣加氫還原的主要反應(yīng)如下：

SO₂+3H₂＝H₂S+2H₂O+Q