[發明專利]一種二硫化碳生產尾氣中硫化氫的分離工藝和設備

在審

• 申請號: 201710217033.5
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN106890545A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 趙和平;張宏
• 申請（專利權）人: 安徽宣城金宏化工有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 裴金華

技術領域

本發明屬于二硫化碳制造領域，具體說是一種二硫化碳生產尾氣中硫化氫的分離工藝和設備。

背景技術

目前，主流的克勞斯尾氣中硫化氫的處理/分離工藝有三種：

1）低溫克勞斯工藝，即在低于硫露點條件下尾氣中的H₂S和SO₂繼續進行克勞斯反應生成元素硫，一般是在常規克勞斯裝置之后再配置2～3個低溫轉化器，此工藝處理后尾氣凈化度>4200 mg/Nm³，總硫收率98.5-99.5%左右；

2）H₂S直接選擇氧化工藝，即將尾氣或貧酸性氣中的H₂S在催化劑作用下直接氧化生成硫磺，此工藝處理后尾氣凈化度>4200 mg/Nm³，總硫收率98.5-99.5%左右；

3）尾氣還原吸收工藝，即通過加氫反應將尾氣中的SO₂和S還原為H₂S，COS 和CS₂水解為H₂S。然后采用胺法選擇吸收尾氣中的H₂S，富液經再生釋放出酸性氣，酸性氣則返回克勞斯硫回收單元循環處理。此工藝處理后尾氣凈化度＞850 mg/Nm³，總硫收率99.5%-99.8%左右。

對于工藝1）、2），處理后尾氣凈化度達不到排放標準。

對于工藝3），例如荷蘭殼牌公司開發的SCOT尾氣處理屬于典型的還原吸收工藝，其基本原理為：采用鈷鉬催化劑，將常規克勞斯工藝尾氣中的SO₂、有機硫、單質硫等所有硫化物，經加氫還原轉化為H₂S后，用醇氨脫硫溶液吸收方法將H₂S提濃，再將提濃的H₂S返回到克勞斯硫回收裝置進行再次轉化。經處理后尾氣殘余硫含量大幅降低，可直接焚燒后排入大氣。

傳統 SCOT裝置規模龐大，設備維護和運行費用較高，蒸汽能耗較大，處理后排放的尾氣中SO₂濃度仍然有400-500 mg/Nm³之高。

近年來，我國一直倡導節能減排的綠色生產，為防治區域性大氣污染、改善環境質量、進一步降低大氣污染源的排放強度、相關法律法規的出臺明確要求嚴格控制大氣中二氧化硫排放量。根據《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271-2014的要求，在用鍋爐大氣污染物排放濃度限值400mg/Nm³，新建硫磺裝置二氧化硫排放濃度小于300mg/Nm³，甚至，在一些重點地區鍋爐排放濃度要求小于200mg/Nm³。伴隨著今后日益嚴格的環境和生態保護要求，特別是人口稠密地區，現行SCOT裝置面臨著將總硫回收率進一步提高到99.8%以上，把SO₂排放量降低到200mg/Nm³以內巨大的環保壓力。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有克勞斯尾氣中硫化氫的處理/分離工藝存在的上述問題，提供了一種工藝裝置簡單、節能降耗和環保效益好的二硫化碳生產尾氣中硫化氫的分離工藝和設備。

本發明采用如下的技術方案：一種二硫化碳生產尾氣中硫化氫的分離工藝，包括如下步驟：（1）尾氣與醇胺脫硫貧液充分接觸，H₂S被選擇性的吸附，得到富胺液；（2）將所述富胺液與蒸汽逆流接觸，在再生塔內，逐步解吸，釋放出含H₂S的濕酸氣，富胺液再生為醇胺脫硫貧液，重復利用；（3）將所述濕酸氣分離出酸水和H₂S，H₂S轉化為硫磺，酸水進行中和氧化處理。

作為優選，將步驟（1）所得到的富胺液與步驟（2）所得到的醇胺脫硫貧液進行熱交換。富胺液去解吸再生的過程中需要再次加熱升溫，以達到一定的溫度下利于解吸的目的，而再生塔塔底再生流出的貧胺液溫度高達120℃，送去重復利用之前需要降溫。采用熱交換，可以充分利用熱能，避免浪費。

作為優選，步驟（2）再生得到的醇胺脫硫貧液經過預腐蝕處理，再重復利用。貧液里面含有微量的硫化氫以及其他腐蝕性雜質，在較高的溫度條件下，這些腐蝕性的雜質極易造成輸送管道及設備的腐蝕損壞，給安全生產帶來隱患。采用預腐蝕處理，可以在很大程度上避免。

作為優選，所述醇胺脫硫貧液采用甲基二乙醇胺（MDEA）的脫鹽水溶液。