[發明專利]一種從煤化工及電廠含硫化物中獲得硫磺的方法

有效

• 申請號: 201310246749.X
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103318846A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 邵志輝
• 申請（專利權）人: 邵志輝
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種提取硫的方法，特別是一種從煤化工及電廠含硫化物中獲得硫磺的方法。

背景技術

煤化工是指以煤為原料經化學加工轉化成氣體、液體和固體并進一步加工成一系列化工產品的工業過程。煤化工裝置的運行必須依托巨大的電力能耗，所以在煤化工建設過程中往往企業需投資籌建自備電廠。

在煤氣化加氫氣化過程中，煤中所含的硫元素與氫生成硫化氫，氣化氣需經脫硫脫碳后才能合成多種化學產品，現行脫硫脫碳是一種物理的方法，比如低溫甲醇洗、NHD、MDEA吸收等技術，硫化氫和二氧化碳在特定條件(溫度、壓力等)下溶解在溶液中，在環境(溫度、壓力等)變化下硫化氫閃蒸出，該部分氣體需經過處理后達標排放。

自備電廠采用燃煤鍋爐發電，煤中含有的硫元素在燃燒過程中被氧化為二氧化硫。對于二氧化硫的治理現行采用的主要是“石灰石-石膏法”或“氨法脫硫”的工藝，該技術使用廣泛，但處理效率不高，且回收物價值不高，會產生二次污染。

目前，煤化工企業對此產生的兩種污染氣體采用二套獨立的裝置處理，增加了項目的總投資，電廠的含硫總量較大，導致回收產物經濟價值較低，排放總量依然保持高位，從環保與循環經濟角度，沒有很好的體現。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術中存在的缺陷，而提供適合煤化工企業煤氣化和電廠燃煤鍋爐的硫化物統一治理及資源化利用的一種從煤化工及電廠含硫化物中獲得硫磺的方法。

為解決上述技術問題，從煤化工及電廠含硫化物中獲得硫磺的方法包括以下步驟：

(1)燃煤鍋爐系統出來的煙氣進行除塵后進行濃縮處理，提高煙氣中二氧化硫的含量。

(2)經濃縮處理的煙氣經過煙氣預熱器加熱后進入恒溫選擇性還原反應器，利用外加的氫作為還原劑，在選擇性還原催化劑作用下，發生反應生成單質硫，化學方程式為：

H₂+SO₂＝S+H₂O?①

反應所產生的熱量由設置在所述恒溫選擇性還原反應器內的冷卻盤管帶走，使所述恒溫選擇性還原反應器內溫度維持在210-24O℃左右。

(3)經催化還原的煙氣通過硫冷凝器脫出液硫后進入克勞斯反應裝置，其中所述液硫進入液硫池。

(4)經克勞斯反應裝置的尾氣中含有的硫及硫化物經焚燒爐焚燒后轉化成二氧化硫，送至鍋爐系統與除塵后的過程氣混合，進行濃縮處理，濃縮過程中排放的氣體主要為二氧化碳，原鍋爐煙氣中的組分主要是由二氧化碳和二氧化硫組成，濃縮過程將減少二氧化碳的量使氣體中二氧化硫濃度聚集。

在所述步驟(3)中進入所述克勞斯反應裝置的還包括經預熱的煤氣化酸性氣體，所述酸性氣體經酸氣分離罐進行氣體分離后進入酸氣預熱器加熱后進入所述克勞斯反應裝置。

所述的克勞斯反應裝置包括一級克勞斯反應器、二級克勞斯反應器、一級硫冷凝器、二級硫冷凝器和二級再熱器；所述一級和二級克勞斯反應器內裝填高效活性的催化劑，所述經催化還原的煙氣首先進入一級克勞斯反應器進行催化反應，然后進入一級硫冷凝器，脫出的液硫進入液硫池而煙氣進入二級克勞斯反應器繼續催化反應，經二次催化反應的煙氣進入二級再熱器而后進入二級硫冷凝器，經冷凝處理脫出的液硫進入液硫池。

所述步驟2中加入還原劑氫的量由設置在克勞斯反應裝置的H₂S/SO₂比值分析儀根據反應方程式①決定，即進入克勞斯反應器裝置的H₂S/SO₂比值如大于2，則減少氫的量使H₂S/SO₂的比值趨向于2；如小于2，則增加氫的量使H₂S/SO₂的比值趨向于2。

所述步驟4中進行濃縮處理的氣體經過脫氧反應器脫氧后，在尾氣吸收塔內與檸檬酸鈉的吸收循環液發生反應：

SO₂(氣)→SO₂(液)

SO₂(液)+H₂O→H⁺+HSO₃^-

Cit₃-+H⁺→HCit₂^-

HCit₂-+H⁺→H₂Cit^-