[發明專利]低濃度酸性氣的硫磺回收工藝

有效

• 申請號: 201611149123.7
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106698360B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 胡文賓;楊金帥;崔國棟
• 申請（專利權）人: 山東迅達化工集團有限公司
• 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

本發明提供一種低濃度酸性氣的硫磺回收工藝，用于處理含H₂S 1.0?10%(體積)的酸性氣，主要設備沿酸性氣流向包括加熱器、H₂S直接氧化反應器、中溫冷凝器、加熱器、H₂S選擇性氧化反應器、中溫冷凝器、低溫冷凝器，以及兩個可串并聯的吸附脫硫塔；中溫冷凝器、低溫冷凝器底部連接液硫槽；直接氧化反應器為水冷自限溫反應器，裝填TiO₂基硫磺回收催化劑，催化劑床層除去反應氣入口的升溫段，其余為均溫床層，均溫床層溫度210?250℃；選擇性氧化反應器為絕熱反應器，裝填Fe₂O₃/氧化硅選擇性氧化催化劑，床層溫度200?240℃；吸附脫硫塔裝填催化氧化吸附脫硫劑，操作溫度≤50℃，出口氣H₂S≤5mg/m³，總硫折為SO₂≤100 mg/m³。

技術領域

本發明涉及一種硫磺回收工藝，具體涉及一種低濃度酸性氣的硫磺回收工藝。

背景技術

石油化工、煤化工、煤制氣過程中，原料所含的大部分硫通常會轉化成H₂S，經分離形成含H₂S的酸性氣；天然氣凈化處理過程中也常分離形成含H₂S的酸性氣。這些酸性氣一般經硫磺回收工藝進行處理，將H₂S盡可能多地轉化為單質硫。

酸性氣硫磺回收裝置，在運營過程中，經煙囪排空的尾氣，其SO₂濃度為連續監測項目，近年來排放要求更為嚴格，如《石油煉制工業污染物排放標準》(GB31570-2015)規定的SO₂排放濃度限值為400mg/m³（總硫折合為SO₂），在國土開發密度已經較高、資源環境承載能力開始減弱的區域，或大氣環境容量較小、生態環境脆弱，容易發生中大環境污染問題而需要采取特備保護措施的地區SO₂排放濃度限值為100mg/m³。因H₂S是主要的惡臭污染物質之一，排放濃度應盡量降低。

對H₂S含量1-10%的低濃度酸性氣，可經一臺直接氧化反應器、一臺選擇性氧化反應器進行硫磺回收，必要時再串接吸附脫硫塔處理，達到脫硫目的，排空尾氣的SO₂濃度可以達到上述要求，即SO₂≤400mg/m³或者≤100mg/m³（總硫折合為SO₂）；這三道工序發生的主要都是H₂S和O₂生成單質硫的反應，區別在于所用的催化劑或脫硫劑不同，溫度、空速、反應物濃度條件也不相同，其中直接氧化反應器通常裝填TiO₂基硫磺回收催化劑，選擇性氧化反應器通常裝填Fe₂O₃/氧化硅選擇性氧化催化劑，吸附脫硫塔通常裝填由大孔活性炭改性制備的催化氧化吸附脫硫劑。

直接氧化反應器是所述工藝的關鍵反應器，要轉化大部分H₂S，放熱量又很大（每1%體積H₂S配所需量空氣反應生成單質硫的溫升為60℃左右），容易發生生成SO₂的副反應，會降低單質硫選擇性和收率，因而催化劑床層溫度控制和反應器出口氣H₂S、SO₂濃度控制這兩個方面不易兼顧。直接氧化反應器出口的濃度，通常是H₂S+SO₂越低越好，也可以是在保證SO₂濃度不超過某個經驗值的前提下，H₂S濃度越低越好。催化劑床層溫度及其分布，由反應器內設置的、具有較大換熱面積的移熱構件如盤管、冷卻管等控制，移出反應放熱，實現有利的床層溫升、和溫度分布，適當控制反應進程和效果。