[發明專利]復合脫硫劑和對含硫氣體進行深度脫硫的方法

在審

• 申請號: 201810090325.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108295622A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 郝天臻;李德忠;白春棟;王桂花;何曉明
• 申請（專利權）人: 郝天臻
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉會景;陶敏

本發明提供一種復合脫硫劑和對含硫氣體進行深度脫硫的方法，其中復合脫硫劑包括：砜或亞砜：2～40份、有機胺脫硫劑：2～30份、C3～C8的一元醇或二元醇：0～20份、強化劑：5～90份；其中，強化劑選自N?甲酰嗎啉、N?甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、三甘醇、四甘醇和碳酸丙烯酯中的至少一種。本發明所提供的復合脫硫劑，能夠實現含硫氣體中硫化氫與有機硫成分同時深度脫除，采用上述復合脫硫劑對含硫氣體進行深度脫硫的方法，還具有設備改造費用低、運行能耗低的優點。

技術領域

本發明涉及含硫氣體的深度脫硫技術，尤其涉及一種實現對硫磺尾氣中的硫化氫和有機硫成分同時深度脫除的復合脫硫劑和對含硫氣體進行深度脫硫的方法。

背景技術

含硫尾氣的治理效果一直以來是影響排放氣體質量的重要因素，慣常的做法是對含硫尾氣先經脫硫處理至其中硫含量低至一定程度，再通過焚燒以含硫氧化物的形式高空排放。含硫尾氣是指各類加工單元排出的含硫氣體，來源不同導致尾氣組成會有不同，硫會以單質硫、硫化物以及有機硫(例如COS、CS₂等)形式存在，所以尾氣脫硫需要兼顧各類含硫物質的性質，最大程度地降低總硫含量，以滿足氣體排放標準。

各種含硫尾氣中，最受關注的應該是硫磺尾氣，是來自煉油過程產生的酸性氣經硫磺回收工序的排出產物，硫磺尾氣的脫硫和后處理技術的研究也一直未停止。從脫硫凈化效果考量，目前比較公認和使用的當屬“加氫還原+ 醇胺吸收”，也就是公知的SCOT和Super-SCOT工藝，對硫磺尾氣(來自硫磺回收工序或其它加工單元)脫硫尾氣進入SCOT反應器實施加氫還原，在加氫催化劑的作用下，尾氣中的硫及硫化物轉變成硫化氫，過程氣經冷卻 (一般是急冷)后進入脫硫吸收塔與醇胺溶劑接觸，硫化氫及部分二氧化碳被吸收，尾氣中的總硫可顯著降低(可以低于300ppm)，再進入焚燒排放環節。

新的氣體排放標準的實施《GB31570-2015石油煉制工業污染物排放標準》規定，焚燒后排放中SO₂的控制標準從960mg/Nm³提高到不得高于 100mg/Nm³，而一些環境容量受限的經濟發達地區更是將該指標提高到 50mg/Nm³，因此對尾氣的深度脫硫提出了更高的要求。鑒于這類含硫尾氣的總硫含量來自硫化氫和有機硫形態存在的硫，目前已經有報道和實施的深度脫硫包括了針對二類形態硫的處理技術，確?？刂婆欧胖蠸O₂的水平。

通過加氫還原和醇胺溶劑吸收可以有效脫除大部分硫及硫化物，也可使部分有機硫實現脫除，但是氣體中有機硫COS和CS₂通過化學手段轉化成 H₂S難度較大，在常用的急冷和胺脫等處理過程中的脫除率很低，一般不超過30％，雖然理論上還可以通過提高吸收壓力、增加吸收級數等手段達到強化有機硫的吸收，控制焚燒氣體中有機硫含量，但對現有更新改造要求高，基于大多數的在用裝置，需要在焚燒工序后增設堿脫或胺脫措施，在投資高的同時，還導致設備腐蝕問題和堿渣污染。所以，為應對日趨嚴格的環保標準，目前較多采用的還是高溫熱焚燒加尾氣后處理技術，先后出現了絡合鐵、離子液體、氨法脫硫、煙氣堿洗工藝等，這些工藝雖對提升脫硫有效，但在實際應用中各有缺憾。

絡合鐵工藝的基本原理是通過絡合鐵溶劑與含硫化氫的氣體接觸，硫化氫氧化為單質硫，催化劑中的三價鐵離子被還原為二價鐵離子。再通過向催化劑溶液中鼓入空氣，利用空氣中的氧氣將二價鐵離子氧化為三價鐵離子，使催化劑再生后循環使用。該技術具有硫化氫脫出率高、操作簡便、運行周期長等優點。但是操作過程中需補充流失的藥劑如表面活性劑、殺菌劑、pH 調節劑(堿)等。因受產品質量的限制，適用于小型硫磺回收裝置提高尾氣凈化指標或做為小型硫磺回收裝置的備用裝置。