[發明專利]一種克勞斯硫回收尾氣的加氫凈化方法

在審

• 申請號: 201710756336.4
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107376618A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 鄔慧雄;屈艷莉;趙秋松;吳瑩瑩;余濤;曹培忠;郭平利
• 申請（專利權）人: 華陸工程科技有限責任公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/76;B01D53/72;B01D53/52;B01D53/50;C01B17/04
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司61100
• 代理人: 佘文英

技術領域

本發明屬于工業尾氣凈化技術，具體涉及一種用于克勞斯硫回收尾氣的加氫反應、水洗和冷凍脫水凈化裝置和方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展，石油加工、天然氣工業及煤化工等工業過程，都在高速發展。在這些領域的生產過程中，都會產生含有硫化物的酸性氣體。硫一方面在化工生產過程中本身有著極大的危害，如不及時脫除，將嚴重影響設備及裝置的長周期運行；另一方面，為了保護環境，也需要對硫化物進行脫除并回收。克勞斯硫回收裝置的就是將來自于上游低溫甲醇洗裝置的濃縮硫化氫后的酸性氣，催化氧化制硫的一種工藝方法，是目前應用最為廣泛的硫回收工藝。

但是，由于受化學平衡及多種操作因素的限制，克勞斯硫回收裝置的回收率無法達到理論值，即便是采用三級克勞斯工藝的總硫回收率一般僅能達到96wt％左右，而尾氣中殘余的4～5％的硫，會造成嚴重的大氣污染，無法滿足國家對放空尾氣的要求，尾氣還不能達標排放。

為此，還需要有克勞斯硫回收裝置的尾氣處理裝置，以滿足日益嚴格的環保要求。工業上在應用的克勞斯硫回收尾氣處理技術有數十種之多，但每一種技術的都存在裝置整體投資較高，運行費用高，占地面積較大的問題。一般克勞斯硫回收尾氣處理裝置的投資，會占到硫回收裝置總投資的1/3～2/5，運行費用占到裝置總運行費用的1/3～1/2。

因此，經由一種用于克勞斯硫回收尾氣的加氫反應、水洗和冷凍脫水凈化裝置和方法，能夠保證處理后的克勞斯硫回收尾氣，達到低溫甲醇洗裝置對進氣的要求，直接經由工藝成熟、運行可靠、硫收率高，能滿足環保要求的低溫甲醇洗裝置的硫化氫濃縮塔，對克勞斯硫回收尾氣進行深度脫硫，可以有效地降低硫回收裝置的能耗和投資，具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于：解決目前工業上在應用的克勞斯硫回收尾氣處理技術中存在的問題，提供一種克勞斯硫回收尾氣的加氫凈化方法，結構設計合理，能夠同時實現連續進料加氫反應、水洗和冷凍脫水的克勞斯硫回收尾氣凈化裝置和方法。

本發明適用的原料是石油加工、天然氣工業及煤化工等涉及含硫化合物的克勞斯硫回收處理的尾氣。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種克勞斯硫回收尾氣的加氫凈化方法，包括克勞斯硫回收尾氣的加氫還原、還原尾氣的水洗和低溫脫水分離三部分，

來自于低溫甲醇洗裝置的部分富含氫的循環氣同來自克勞斯硫回收裝置的尾氣匯合后，共同作為加氫反應器的原料氣。加氫原料氣先經過一級氣氣換熱器預熱后，再經過尾氣加熱器加熱至加氫反應所需要的溫度。通過加氫反應，可以將尾氣中絕大部分的二氧化硫、單質硫和有機硫，轉化為硫化氫氣體。加氫反應器的出料經由一級氣氣換熱器換熱降溫，回收部分能量后，進入水洗塔的底部，自下而上流動，與塔內自上而下流動的水逆向接觸，兩者在斜孔塔板上，充分接觸和停留，在水的環境下，進而保證尾氣中殘留的微量二氧化硫和硫化氫充分發生化學反應，生成固體硫磺，同時也要保證尾氣中含有的其它固體雜質顆粒，也被洗滌下來。最后，經過充分水洗滌后的尾氣，再經由水洗塔塔頂的除沫器除沫后，離開水洗塔。

水洗塔塔頂的尾氣在進入二級氣氣換熱器前，先向其中預先噴淋入來自于低溫甲醇洗裝置的常溫甲醇液體。尾氣換熱降溫后，送至氣液分離器，氣體從氣液分離器頂部離開，送至低溫甲醇洗裝置的硫化氫濃縮塔，總硫回收率能達到99.92wt％以上；同時，甲醇和水的混合液體，則從氣液分離器底部離開，送至低溫甲醇洗裝置的甲醇水分離塔。來自低溫甲醇洗裝置的循環氣的冷量，在二級氣氣換熱器中，被回收后，溫度升高，部分作為加氫反應器的加氫原料，剩余部分則重新返回到低溫甲醇洗裝置。

水洗塔的洗滌，分為兩段，其中上段頂部的洗滌水為新鮮脫鹽水，下段洗滌水為來自于塔底的，經由循環水水冷器的降溫后的循環水。吸收塔底部的水經循環泵增壓，再經過濾器，過濾去水中所有的固體雜質后，部分經循環水水冷器降低循環水的溫度后，重新返回到水洗塔下段頂部，剩余部分則送出到污水處理。

在具體實施中：所述的克勞斯硫回收裝置的尾氣壓力為0.1～0.2MPa、溫度為40～200℃；

所述的來自于低溫甲醇洗裝置的，并且為降溫、減壓以后的循環氣的壓力為0.1～0.2MPa、溫度為10～40℃；

所述的用作加氫反應器的加氫原料來自于低溫甲醇洗裝置的，并且為降溫、減壓以后的循環氣的量，占其總量的10～30％；

所述的水洗塔上段頂部的洗滌水為新鮮脫鹽水，其壓力為0.1～0.2MPa、溫度為30～50℃，占到總洗滌水量的5～20％；