[發明專利]酸性氣廢氣處理系統及處理方法

有效

• 申請號: 201210425484.5
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102910593A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 胡驚雷
• 申請（專利權）人: 美景（北京）環保科技有限公司
• 主分類號: C01B17/80
• 分類號: C01B17/80;C01B17/04
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;呂俊清

技術領域

本發明涉及一種酸性氣廢氣處理系統及處理方法。

背景技術

在石油化工、煤化工等生產過程中，原料中的硫最終在加工過程中轉化成含硫化氫百分之幾十的高濃度酸性氣，硫化氫是一種對安全和環境非常有害的物質，在排放之前必須進行處理或回收。對于較大規模的硫回收（大于幾千噸/年），為了便于產品的銷售和儲運，通常采用克勞斯硫磺回收工藝將硫化氫轉化成硫磺。

常規克勞斯硫磺回收工藝是由一個熱反應段和若干個催化反應段組成。即含H₂S的酸性氣在燃燒爐內用空氣進行不完全燃燒，嚴格控制風量，使H₂S燃燒后生成的SO₂量滿足H₂S/SO₂分子比等于或接近2，H₂S和SO₂在高溫下反應生成元素硫，受熱力學條件的限制，剩余的H₂S和SO₂進入催化反應段在催化劑的作用下，繼續進行生成元素硫的反應。生成的元素硫經冷凝分離，達到回收的目的。

熱反應段發生的反應中，主反應的化學方程式如下：

H₂S+3/2O₂---SO₂+H₂O

2H₂S+SO₂---3/2S₂+2H₂O

副反應的化學方程式如下：

C_nH_(2n+2)+(3n+1)/2O₂---(n+1)H₂O+n?CO₂

H₂S+CO₂---COS+H₂O

CH₄+2S₂---CS₂+2H₂S

2NH₃+3/2O₂---3H₂O+N₂

CO₂+3/2S₂---CS₂+SO₂

催化反應段發生的反應中，主反應的化學方程式如下：

2H₂S+SO₂---3/xS_x+2H₂O

副反應（主要是COS和CS₂水解反應）的化學方程式如下：

COS+H₂O---CO₂+H₂S

CS₂+2H₂O---CO₂+2H₂S

為了保證克勞斯硫磺回收系統穩定安全運轉，提高硫的回收率，需要盡可能提高酸性氣中H₂S濃度以及提高熱反應爐溫度，提高熱反應爐溫度對硫轉化率非常有利，同時溫度越高，越不利于CS₂的生成。

自從本世紀三十年代改良克勞斯硫磺回收法實現工業化以來，以硫化氫酸性氣為原料的硫磺回收生產裝置得以迅速發展，但長期以來克勞斯法在工藝路線上并無多大變化，普遍采用的仍然是直流式或分流式工藝。由于受反應溫度下化學平衡及可逆反應的限制，即使在設備和操作條件良好的情況下，使用活性好的催化劑和三級克勞斯工藝，硫磺回收率最高也只能達到95％～97％，仍有3％～5％的硫以SO₂的形式排出，如果排入大氣將造成嚴重的環境污染問題，因此需要采用硫磺回收尾氣處理工藝來解決。

至今已實現工業化的尾氣凈化工藝已近20種之多。主要分為低溫克勞斯法、選擇性氧化法、還原吸收法等三大類。

低溫克勞斯法

以MCRC、CBA工藝為代表。