[發明專利]獲取硫的方法和裝置

無效

• 申請號: 201210552923.9
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103359690A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: A·布蘭德爾
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: C01B17/02
• 分類號: C01B17/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李振東;過曉東

技術領域

本發明涉及獲取硫的方法，在該方法中通過甲醇洗滌而從合成粗煤氣分離出硫組分和氰化氫(HCN)，其中在加載有洗出物質的甲醇洗滌劑再生時產生富含HCN的含有硫組分的第一氣體餾份以及基本上不含HCN的富含硫的第二氣體餾份，隨后將它們送至運行的硫回收裝置。

背景技術

許多年來甲醇洗滌是在現有技術中以及由本領域技術人員所熟知的。其主要用于凈化合成粗煤氣，合成粗煤氣是在氣化裝置中例如通過利用水蒸汽重整或者通過部分氧化而大規模地由炭進料或/和烴類原料產生的，并且通常除了所期望的物質氫和一氧化碳外還包含非期望的成分，如水、二氧化碳(CO₂)、硫化氫(H₂S)和氧硫化碳(COS)。甲醇洗滌是利用了以下事實：H₂S、COS和CO₂在液態的深冷甲醇中的溶解度比氫和一氧化碳高好幾個數量級。緊接著甲醇洗滌將由合成粗煤氣洗出的氣體組分從加載的甲醇洗滌劑去除，在此對甲醇洗滌劑進行再生。再生的甲醇通常又作為洗滌劑用于甲醇洗滌中，而分離出的氣體組分進行廢物處理或者送至經濟的應用。

此時特別是在其是通過部分氧化產生的情況下，合成粗煤氣含有氰化氫(氫氰酸或HCN)，其非常強烈地與甲醇洗滌劑相結合，并由此使甲醇洗滌劑的再生變得明顯更加困難。但是因為該毒性極大的氣體發揮腐蝕作用，并且僅因此就已經不允許被包含在合成氣體產物(一氧化碳、氫、含氧氣體Oxogas)中，所以應當避免氰化氫在甲醇洗滌劑中殘留，并由此避免其富集。通常在甲醇洗滌上游的水洗滌中將HCN從合成粗煤氣去除。但是該水洗滌涉及巨大的投資成本和運行成本。

EP?1?839?727描述了一種借助甲醇洗滌有效地從合成粗煤氣去除HCN的方法，其中在經加載的甲醇再生時產生富含HCN的含有硫組分的氣體餾份以及基本上不含HCN的硫餾份。根據現有技術，將這兩種氣體餾份合并，并且共同送至硫回收裝置以獲得元素硫。

為了由含有硫化氫的氣體獲得元素硫，特別是采用一種許多年來被本領域技術人員所熟知的名為“Claus過程”的方法。在此將這些氣體導入燃燒區內，在此使所含的硫化氫在根據以下方程式的兩個反應步驟中進行轉化：

2H₂S+3O₂→2SO₂+2H₂O

H₂S+SO₂→3S+H₂O

但是在Claus過程中氰化氫導致形成鹽，大量的鹽會導致用于實施該過程的裝置的阻塞。因此，可以送至Claus過程的氣體的HCN含量通常被限制在一個最大值。這會導致，僅僅可以將一部分量的富含HCN的含有硫組分的氣體餾份送至Claus過程，由此降低了總過程的硫產量。

發明內容

因此，本發明的目的是基于提供根據所述類型的方法，其相對于現有技術提高了硫產率。

所提出的目的是根據本發明以如下方式實現的，使用具有至少一個第一燃燒區和至少一個第二燃燒區的硫回收裝置，其中將至少一部分的富含HCN的第一氣體餾份導入第一燃燒區內，在其中使含有氨和硫化氫的進料氣體的氨物料(含氨物料，Ammoniakfracht)進行燃燒。

含有硫化氫的氣體通常具有相當大含量的氨(NH₃)。在此，作為實例提及在精制提純時在借助汽提處理酸性水的情況下形成的廢氣，該廢氣的硫化氫含量通常超過20摩爾％，其中氨含量同時可以達到50摩爾％。該稱作酸性水-汽提氣體的氣體的高的硫化氫含量使得硫的回收看上去是值得期待的。然而，若酸性水-汽提氣體中所含的氨在燃燒區內不完全地消除，則將其導入根據Claus方法運行的硫回收裝置中導致明顯的運行困難。在燃燒區下游由殘余氨形成非期望的硫化合物，而硫化合物在冷卻時形成固體鹽，例如多硫化物，其會造成設備部件的阻塞。此類鹽的形成可以通過在燃燒區上游消除氨而加以避免。

專利文獻EP?0?440?141公開了一種改進的Claus方法，該方法適合于酸性水-汽提氣體的使用。在此，將含有氨和硫組分的氣體與氧化劑一起引入第一燃燒區內，在其中在第一溫度下使氨完全燃燒。將所產生的基本上不含氨的含有硫組分的燃燒產物從第一燃燒區引出，并導入第二燃燒區內，在其中使硫組份轉化為元素硫。

在為了氨燃燒而設置的第一燃燒區內的反應條件下，氰化氫也基本上被消除，因而氨和氰化氫在設置在下游的裝置部件中都不會引發問題。