[發明專利]一種針對含硫氣體的離子液體脫硫方法及設備

在審

• 申請號: 202011355696.1
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112263894A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 李愛蓉;康洛銘;王成
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;B01D53/14;B01D36/04;C01B17/05
• 代理公司: 成都市鼎宏恒業知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51248
• 代理人: 張勛

本發明實施例提供了一種針對含硫氣體的離子液體脫硫方法，涉及含硫氣體處理技術領域，其在對富液進行再生之前先對富液進行過濾處理，以分離其中的硫磺，避免后續管道堵塞、結垢的問題，同時提高離子液體的再生效率。本發明實施例還提供了一種針對含硫氣體的離子液體脫硫設備，其包括依次連接的預分離系統、吸收系統、過濾系統以及再生系統；再生系統的出液端通過貧液循環泵與吸收系統的進料端連通。其在再生系統之前設置有過濾系統，用以對富液中的硫磺進行分離，有效地避免了富液在運輸和再生過程中，存在管道堵塞、結垢，硫磺分離難，離子液體再生緩慢等問題。

技術領域

本發明涉及含硫氣體處理技術領域，具體而言，涉及一種針對含硫氣體的離子液體脫硫方法及設備。

背景技術

含硫氣體通常是指那些含有少量的H₂S、有機硫等酸性組分的氣體，例如天然氣、伴生氣、沼氣以及一些工業廢氣等。對于天然氣、伴生氣、以及沼氣等氣體，其本身可作為能源使用，但使用前必須進行脫硫處理，否則不僅會危害人們健康，而且在使用過程中會導致管道、設備、儀表腐蝕以及催化劑中毒等問題發生。而對于工業廢氣來說，其也必須經過脫硫處理后才能進行排放，否則會導致大氣的污染。

現有的脫硫工藝按照脫硫劑類型的不同一般分為干法脫硫和濕法脫硫。干法脫硫中常采用氧化鐵、活性炭、分子篩等固體吸附劑進行吸附脫硫，然而，固體吸附劑存在硫容低、再生以及更換吸附劑的成本較高等問題，因此，干法脫硫常用于潛硫量極小的場合。濕法脫硫根據脫硫液的吸收方式不同可分為化學吸收法、物理吸收法和直接氧化還原法。以醇胺法和砜胺法為主的化學、物理吸收法，通過溶劑對H₂S的吸收、解吸，使得凈化氣達標，并獲得H₂S含量較高的酸氣，進入克勞斯裝置進行硫磺回收，但該工藝流程復雜、技術要求高、投資較大、且使用過程中能耗較高，常用于潛硫量較高的大型天然氣脫硫裝置。而對于潛硫量較低的小型氣井，采用胺法串聯克勞斯工藝經濟性較差，仍主要采用以絡合鐵為主的直接氧化還原法，通過溶劑對H₂S進行吸收并氧化成單質硫，使得凈化氣達標，并回收硫磺。該工藝裝置流程簡單、投資較低，但該工藝存在硫容小、循環量大、電耗高、再生時間長、管道設備易堵塞及溶劑易損失等一系列問題。

離子液體脫硫的提出，克服了絡合鐵對于中低潛硫量的天然氣資源脫硫過程中存在的硫容小、循環量大、電耗高、溶劑易損失等一系列問題。但同時，離子液體脫硫液由于其自身的硫容大、粘度高、腐蝕性強、吸水性好等特點，使其在脫硫過程中存在硫磺分離困難、原料氣帶入雜質易在溶液中累積、富液再生速率慢、脫硫液易被水稀釋等缺點，從而導致運行過程中出現設備管道堵塞、結垢、溶液發泡、變質及凈化氣難以達標等一系列問題。因此，傳統的直接氧化還原脫硫法的設備和工藝較難直接應用于離子液體脫硫。

發明內容

本發明的目的在于提供一種針對含硫氣體的離子液體脫硫方法，其操作簡單方便，可以快速高效地脫除含硫氣體中的硫化物，并快速實現硫磺的分離和離子液體的再生。

本發明的另一目的在于提供一種針對含硫氣體的離子液體脫硫設備，其結構簡單，使用方便，可以很好地解決目前離子液體脫硫過程中設備上的不匹配。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種針對含硫氣體的離子液體脫硫方法，其包括：

將含硫氣體進行預分離，分離其中的雜質；

將分離過雜質的含硫氣體利用離子液體吸收其中的硫化物，得到富含硫磺的富液和凈化后的凈化氣；

對富液進行過濾，分離其中的硫磺；

將分離硫磺后的富液進行再生，得到貧液。

進一步地，在本發明其他較佳實施例中，對富液進行過濾是采用板框壓濾機，板框壓濾機的進口壓力為0.1~1 MPaG。