[發明專利]一種油-絡合鐵乳液氧化脫硫的方法

有效

• 申請號: 201310366750.6
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104415650A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 劉淑鶴;方向晨;王學海;陳玉香;楊愛霞;程明珠
• 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撫順石油化工研究院
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/52;C01B17/04
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技術領域

本發明涉及一種氧化脫硫的方法，具體地說是一種油-絡合鐵乳液氧化脫硫和硫磺回收方法。

背景技術

采用堿（Na₂CO₃或K₂CO₃）的水溶液吸收硫化物，H₂S氣體與堿發生反應生成HS^-，通過高價態Fe?離子還原成低價態Fe離子，將HS^-轉化成硫磺。在再生過程中，低價態的絡合鐵溶液與空氣接觸氧化成高價態絡合鐵溶液，恢復氧化性能，溶液循環吸收硫化氫氣體。絡合鐵法氧化脫硫的反應機理如下：其中g代表氣態，l代表液態；

H₂S(g)→H₂S?(l)?；

H₂S?(l)+(OH^-)→?(HS^-)+H₂O；

HS^-+OH^-→2S^2-+H₂O；

2Fe³⁺+2S^2-→2Fe²⁺+S；

總反應式為：

H₂S+2Fe³⁺→2Fe²⁺+S+2H⁺；

再生反應式為：

O₂(g)→O₂?(l)；

O₂?(l)+4Fe²⁺+2H₂O→4Fe³⁺+4OH^-。

LO-CAT工藝路線主要有兩種方式：（1）H₂S吸收和催化劑的再生分別在兩個鼓泡塔中進行，脫硫液在兩塔間循環；（2）H₂S吸收和催化劑再生在一個鼓泡塔的不同區域進行，如自循環LO-CAT流程，吸收和再生分別在一個內環流鼓泡塔的中央和環隙部分進行。但是這兩種方式都需要將反應生成的硫磺顆粒迅速從脫硫溶液中分離，否則將引起堵塔和副反應的發生，影響裝置正常運行。反應產生的硫磺顆粒的粒徑很?。◣装偌{米到幾微米），具有特殊的表面性質，易發生吸附，而不易沉降?，F有技術通過添加分散、絮凝劑等方法，提高硫磺的沉降比，使硫磺在反應器底部沉降后，將沉降液排出，然后分離硫磺，由于沉降液中的硫磺含量低，使大量溶液在過濾單元和反應器間循環，增加了能耗和脫硫劑的損耗，而且分離效果也不理想。

CN1554467A公開了一種絡合鐵法脫除富二氧化碳氣體中硫化物的方法。該方法采用了絡合鐵脫硫劑以及高效噴射塔與流化床組合工藝，提高了氣液傳質效率，解決了硫磺堵塔問題，提高了凈化度。但是該方法僅適用于較低壓力下的硫化物脫除，再生過程中絡合鐵脫硫液與硫磺顆粒分離不徹底，對后續循環過程會產生影響。

CN101870884A公開了一種絡合鐵液相氧化吸收硫化氫氣體和硫磺回收的方法。該方法包括一種由鼓泡反應段、氣液分離段和泡沫收集段構成的再生分離塔，在鼓泡反應段，催化劑氧化再生，硫磺顆粒在氣泡界面富集，在氣液分離段，再生脫硫溶液和泡沫分離，脫硫溶液返回吸收塔循環使用，硫磺被泡沫攜帶至泡沫收集段，提高了硫磺顆粒分離率和再生反應速率高。但是該方法沒有徹底解決一直存在的堵塔和發泡問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種油-絡合鐵乳液氧化脫硫的方法，該方法具有吸收速度快、脫硫效率高和操作簡單等特點。

本發明油-絡合鐵乳液氧化脫硫的方法，包括如下內容：含硫化氫氣體進入吸收器與油-絡合鐵乳液接觸，硫化氫反應生成硫磺，硫磺溶解在油相中，凈化氣從吸收器頂部排出，含硫磺的油-絡合鐵乳液進行破乳處理，然后油水分離，并從油相中回收硫磺。

本發明方法中，含硫化氫氣體為各種含硫化氫廢氣、煉廠氣、天然氣、Selexol尾氣和克勞斯尾氣等的一種或混合氣體。含硫化氫氣體中H₂S的體積百分比為0.01%~20%。

本發明方法中，所述的油-絡合鐵乳液為水包油型（O/W），油-絡合鐵乳液的硫容為3%~9%（g/g）。

本發明方法中，油-絡合鐵乳液中的油相為催化裂化柴油，催化裂化柴油的餾程范圍為180~380℃內任意餾分，優選240~330℃內任意餾分。

本發明方法中，所述的催化裂化柴油中雙環芳烴含量為30wt%~80wt%。