[發明專利]一種濕式氧化還原脫硫工藝的再生系統及再生方法

有效

• 申請號: 201310353789.4
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN104368230A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 李文銘;李振虎;郝國均;張文勝;曾東
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/52;B01D53/96;C01B17/05;C01B17/02
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 周媛

技術領域

本發明涉及濕式氧化還原法脫硫領域，更進一步說，涉及一種濕式氧化還原脫硫工藝的再生系統及再生方法。

背景技術

根據脫硫過程使用催化劑的不同，濕式氧化還原脫硫工藝分為砷基工藝、釩基工藝、鐵基工藝三種：砷基工藝由于脫硫效率低，較少使用；釩基工藝具有代表性的方法是Stretford法(即ADA法)，該工藝存在硫容低、釩對環境造成污染等缺點，受到環保限制；目前濕式氧化還原法脫硫一般采用鐵作催化劑。絡合鐵脫硫工藝具有無毒、高效、高活性及高選擇性等優點，其代表性工藝有美國Wheelabrator清潔空氣系統公司的LO-CAT工藝、Dow和Shell公司的SulFerox工藝。

研究表明，在硫磺日產量小于20t的情況下，用絡合鐵法回收硫磺技術上可行，且比Amine/Claus法更經濟。目前世界上采用LO-CAT和SulFerox工藝的裝置不下200余套。

絡合鐵脫硫富液的再生在氧化反應器中進行，使用空氣將脫硫富液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺。再生裝置通常選用塔或槽（罐）式反應器（如專利CN200820027032.0所述），此類設備具有設備體積龐大，傳質效率低，操作彈性小等缺點。

LO-CAT工藝于1983年開發出自循環LO-CAT工藝，吸收器和再生氧化器合二為一，溶液可在無泵的情況下高速循環，是一種特色技術，但相比常規流程，其前期投資大，水電要求高，需配備人員亦較多，對于生產狀況（工作壓力、產量）波動較快的油田和分散的天然氣井開采并不經濟。

專利CN201110076120.6提出了一種脫硫富液與空氣在超重力機中逆流或錯流接觸+硫磺沉降相結合的方法，實現脫硫液再生。該方法解決了傳質和設備體積問題，但需在線添加硫磺沉降劑，增加了流程和工藝控制的復雜性；更為重要的是該方法對硫磺沉降劑要求較高，而在現實應用中缺乏高效的沉降劑恰恰是絡合鐵脫硫+沉降工藝一直以來難以解決的弊端。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種濕式氧化還原脫硫工藝的再生系統及再生方法。不需要在線添加硫磺沉降劑，簡化了流程和操作成本；同傳統再生反應器相比又有明顯的傳質和空間優勢，可廣泛適用。

本發明的目的之一是提供一種濕式氧化還原脫硫工藝的再生系統。

包括：超重力再生反應器、硫磺泡沫槽、離心機和貧液槽，

超重力再生反應器連接硫磺泡沫槽底部，硫磺泡沫槽內設置有氣液混合分布器，硫磺泡沫槽頂部設置有溢流堰，溢流堰出口連接離心機，離心機連接貧液槽；硫磺泡沫槽貧液采出口連接貧液槽。

其中，所述硫磺泡沫槽貧液采出口可設置有硫磺過濾器。

本發明的目的之二是提供一種濕式氧化還原脫硫工藝的再生方法。

包括：

1）脫硫富液與空氣分別進入超重力再生反應器，在超重力機轉子內緣處并流進入轉子填料中，在填料中空氣和脫硫富液發生氧化反應；

2）再生后的貧液和空氣尾氣由超重力再生反應器采出，經氣液混合分布器進入硫磺泡沫槽底部并向上運動；

3）貧液從貧液采出口流入貧液槽；硫磺顆粒被空氣尾氣浮選向硫磺泡沫槽頂部運動，在泡沫槽頂部硫磺泡沫溢流入溢流堰，然后進入離心機；

4）硫磺經離心分離形成濾餅后從再生系統采出，濾液返回到貧液槽。

其中，可優選：步驟3）中，貧液從貧液采出口經過濾后流入貧液槽。

具體可采用以下技術方案：

脫硫富液與空氣分別從超重力再生反應器液體入口和氣體入口進入超重力場，于超重力機轉子內緣處并流進入轉子填料中，在填料中空氣和脫硫富液發生劇烈混合，發生氧化反應，將絡合鐵脫硫富液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺。再生后的貧液和空氣尾氣由超重力再生反應器氣液混合出口采出，經氣液混合分布器進入硫磺泡沫槽底部并向上運動。貧液從泡沫槽中上部的貧液采出口流入貧液槽，供脫硫系統循環使用；貧液采出口內側安裝有硫磺過濾器，防止硫磺和雜質顆粒進入貧液槽。生成的硫磺顆粒被空氣尾氣浮選向硫磺泡沫槽頂部運動，在泡沫槽頂部硫磺泡沫溢流入溢流堰，然后進入離心機。硫磺經離心分離形成濾餅后從再生系統采出，以供后續加工處理，濾液則返回到貧液槽供脫硫工段使用。