[發(fā)明專利]含二氧化碳和硫化氫氣體的處理方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710240409.4
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN108722148B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟凡飛;彭德強;王海波;王璐瑤;陳新
• 申請（專利權(quán)）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大連石油化工研究院
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50;B01D53/52;B01D53/75;B01D53/18;B01D53/14;C01B17/32
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本發(fā)明公開了一種含二氧化碳和硫化氫氣體的處理方法及裝置，所述裝置包括水合反應(yīng)器、水合物化解器、乏氣處理器、一級吸收反應(yīng)器、二級吸收反應(yīng)器和產(chǎn)品罐。還提供了一種采用上述裝置處理含二氧化碳和硫化氫氣體的方法。可以在實現(xiàn)酸性氣達標(biāo)排放的同時，生產(chǎn)出符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的NaHS產(chǎn)品，將環(huán)境治理與化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程有機結(jié)合為一體化過程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法可經(jīng)濟高效的對含二氧化碳和硫化氫氣體進行預(yù)處理，對工藝過程中的能量進行了合理利用，極大降低了能耗；整個處理過程環(huán)保、可靠、無“三廢”產(chǎn)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種酸性氣的處理方法及裝置，特別是涉及一種含二氧化碳和硫化氫的酸性氣的凈化和污染物資源化回收利用。

背景技術(shù)

煉廠酸性氣是在石油加工過程中產(chǎn)生的一種加工尾氣，其主要成分為H₂S和CO₂。煉廠酸性氣主要來自于酸性水汽提、循環(huán)氫脫硫以及干氣和液化氣脫硫等裝置。大型煉廠酸性氣量較大（年產(chǎn)硫磺＞5000t/a），一般都建立生產(chǎn)硫磺的酸性氣處理裝置（如Claus工藝和LO-CAT工藝），對H₂S進行回收利用。而對于中小煉廠（年產(chǎn)硫磺＜5000t/a），由于酸性氣量小，建立硫磺裝置成本較高，大部分小煉廠基本都將酸性氣采用燃燒排放的方式處理，這種方法不但造成資源的浪費，而且燃燒生成的SO₂給環(huán)保帶來了巨大的壓力。2012年以前，《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）規(guī)定SO₂排放濃度不高于960 mg/m³，而最新的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31570-2015）規(guī)定現(xiàn)有企業(yè)2017年7月1日起、新建企業(yè)自2015年7月1日起，催化裂化再生煙氣或工藝加熱爐尾氣中SO₂排放限值為100 mg/m³（特別地區(qū)限值僅為50 mg/m³），酸性氣回收裝置SO₂排放限值為400 mg/m³（特別地區(qū)限值為100mg/m³）。可見，目前小型煉廠的酸性氣處理方式很難滿足環(huán)保要求。為保護環(huán)境和確保資源的充分利用，對小型煉廠的酸性氣進行綜合治理和回收利用勢在必行。

目前煉廠酸性氣治理根據(jù)回收制得產(chǎn)品的不同，可分為制取硫磺、制硫酸及制亞硫酸鹽、NaHS等化產(chǎn)品。

制取硫磺產(chǎn)品主要有兩種成熟技術(shù)，一種是二級Claus+尾氣加氫還原+溶劑吸收工藝技術(shù)；另一種是美國Merichem公司氣體技術(shù)產(chǎn)品公司開發(fā)的LO-CAT工藝技術(shù)。二級Claus+尾氣加氫還原+溶劑吸收技術(shù)工藝成熟，產(chǎn)品硫磺質(zhì)量穩(wěn)定，但由于流程長、投資大、能耗高、裝置安全控制要求高，并且Claus工藝只能處理高濃度的酸性氣體，因此，該技術(shù)對于小煉廠酸性氣治理并無優(yōu)勢。LO-CAT工藝采用多元螯合的鐵催化劑使H₂S直接轉(zhuǎn)化為元素硫，能夠適合酸性氣量波動較大的工況，H₂S的脫除率高。此技術(shù)不會產(chǎn)生任何有害的廢氣副產(chǎn)品，對環(huán)境安全的催化劑可以在處理過程中不斷再生。但是由于LO-CAT存在操作費用高、硫磺純度和色澤略差于克勞斯工藝，且在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫磺顆粒會發(fā)生堵塞現(xiàn)象，加之催化劑和專利使用費較高等問題，使得該技術(shù)在小煉廠酸性氣治理上較難推廣。

酸性氣制酸技術(shù)可以直接利用酸性氣體制酸，該技術(shù)投資省、成本低、適應(yīng)性強、生產(chǎn)過程易操作。但硫酸生產(chǎn)工藝較復(fù)雜、占地面積大，且硫酸的運輸、儲存均有一定難度，成為其限制因素。酸性氣生產(chǎn)亞硫酸鹽工藝流程簡單、可采用不同的吸收劑實現(xiàn)產(chǎn)品多樣化，但其生產(chǎn)過程中存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、維修費用較高、且產(chǎn)品銷路不暢等問題，具有一定的局限性。