[實(shí)用新型]酸性氣體脫除硫化氫處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220505813.2
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN202844880U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡驚雷
• 申請（專利權(quán)）人: 美景（北京）環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/52;C01B17/05
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;呂俊清

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氣體處理系統(tǒng)，尤其涉及一種酸性氣體脫除硫化氫處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在石油化工、天然氣、油田開發(fā)、焦?fàn)t煤氣和半水煤氣等工業(yè)氣體中，硫化氫是一種非常有害的雜質(zhì)。它的存在不僅會造成設(shè)備和管路腐蝕，而且會給環(huán)境帶來相當(dāng)嚴(yán)重的危害，屬于必須消除或控制的污染物。

在硫化氫脫除工藝中，大規(guī)模的脫硫系統(tǒng)，例如單質(zhì)硫產(chǎn)量5000噸/年以上的系統(tǒng)，一般采用CLAUS工藝；對于小型的脫硫系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的是以下兩種濕法催化氧化工藝，1）絡(luò)合鐵催化劑吸收溶液；2）金屬釩催化劑吸收溶液。此外，還有將硫化物（包括硫化氫、SO₂、有機(jī)硫等）全部氧化成SO₃并制取硫酸的工藝，硫化物制酸工藝應(yīng)用范圍廣，脫硫效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益好，但由于涉及危險(xiǎn)化學(xué)品的管理和運(yùn)輸成本，一般應(yīng)用在裝置現(xiàn)場或經(jīng)濟(jì)半徑內(nèi)有硫酸需求的場合。

在小規(guī)模的脫硫工藝中，絡(luò)合鐵法是一種從氣流中脫除硫化氫，將硫化氫氧化為硫的脫硫工藝，自20世紀(jì)70年代開始在國外工業(yè)應(yīng)用以來，至今已有幾十年的歷史，為大家所共知，具有工藝簡單，脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn)。

絡(luò)合鐵法使用液態(tài)絡(luò)合鐵催化劑溶液，該溶液與包含硫化氫的氣流接觸，將硫化氫氧化成單質(zhì)硫，同時，絡(luò)合鐵催化劑溶液中的Fe³⁺還原成Fe²⁺，然后，用含有氧氣的氣體，一般是空氣，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺后重復(fù)使用。在H₂S的吸收過程中主要反應(yīng)方程式如下：

H₂S（氣態(tài)）+H₂O(液體)=H₂S(液態(tài))+H₂O(液體)

H₂S(液態(tài))=H⁺+HS^-

HS-=H⁺+S^2-

HS^-+2Fe³⁺--H⁺+S+2Fe²⁺

S^2-+2Fe³⁺--H⁺+S+2Fe²⁺

這些方程式合并，結(jié)果是：

H₂S（氣態(tài)）+2Fe³⁺--2H⁺+S+2Fe²⁺

在Fe²⁺的氧化再生過程中，主要反應(yīng)方程式如下：

O₂（氣態(tài)）+H₂O(液體)=O₂(液態(tài))+H₂O(液體)

O₂(液態(tài))+2H₂O+4Fe²⁺--4OH^-+4Fe³⁺

這些方程式合并，結(jié)果是：

O₂（氣態(tài)）+H₂O+2Fe²⁺--2OH^-+2Fe³⁺

在國外方面，20世紀(jì)70年代，美國空氣資源公司率先開發(fā)了基于EDTA復(fù)合螯合劑的絡(luò)合鐵法工藝LO-CAT，脫硫效率可高達(dá)99.99%。并在20世紀(jì)80年代開始工業(yè)應(yīng)用。90年代初，空氣資源公司進(jìn)一步推出了自循環(huán)LO-CATⅡ工藝。

在國內(nèi)方面，近幾年，隨著國內(nèi)脫硫要求的提高和工業(yè)的發(fā)展，小型硫回收的需求迅速增長，適合于小規(guī)模硫回收的LO-CAT工藝在國內(nèi)逐步得到應(yīng)用。國內(nèi)對絡(luò)合鐵法脫H₂S進(jìn)行了多年研究，研究過多種方法，但基本上這些方法技術(shù)可靠性差或經(jīng)濟(jì)可行性差而未能工業(yè)應(yīng)用。在國內(nèi)，專利CN1354038對絡(luò)合鐵法的工藝條件進(jìn)行了研究，根據(jù)不同的原料氣，提出了不同的脫硫劑組成和配比，以及不同的氣體處理方式，并通過添加緩蝕劑改善設(shè)備腐蝕狀況。此外，國內(nèi)個別LO-CAT工藝的用戶為了降低成本，對LO-CAT系統(tǒng)所用的進(jìn)口催化劑進(jìn)行了國產(chǎn)化替代開發(fā)。