[發明專利]含硫化氫氣體的脫硫方法

無效

• 申請號: 96105711.4
• 申請日: 1996-03-01
• 公開（公告）號: CN1141208A
• 公開（公告）日: 1997-01-29
• 發明（設計）人: K·斯特澤;W·威林
• 申請（專利權）人: 金屬股份有限公司
• 主分類號: B01D53/52
• 分類號: B01D53/52;B01D53/86
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 徐汝巽

本發明涉及含H₂S氣體的脫硫方法，其中使氣體至少穿過一個富金屬氧化物催化劑床，然后穿過最后的凈化床，使元素硫沉積在富金屬氧化物催化劑上和最后的凈化床上，借助于周期性地進行再生處理予以除去。

這樣的方法在US?5,256,384(對應于DE-A-4109892)中有所描述。在最后的凈化床上H₂S與SO₂和/或O₂催化轉化成元素硫。在原操作條件下，通過熱力學平衡測定凈化過的氣體里所能達到的殘余硫化合物量。此外，最后凈化床上的催化劑具有結合元素硫的能力。然而，由于增加了催化劑的硫負荷，因此減弱了催化活性和它進一步吸附元素硫的能力。在該已知的方法中，凈化后的氣體由此具有蒸氣的和/或氣溶膠狀的硫受擾殘余量。因此必須在較短的期限內進行再生處理。

本發明的目的是用上述方法保證凈化氣中殘余硫含量極低，同時在高硫負荷條件下操作催化轉化床。總的來說，這會降低這種方法的操作費用。按照本發明，完成這一點在于最后凈化床能構成吸附元素硫的過濾床，該過濾床是由不同于富金屬氧化物催化劑的顆粒狀吸附劑組成，使來自富金屬氧化物催化劑的至少每Nm³氣體有250mg元素硫的氣體提供給處于20-180℃?溫度范圍內的過濾床，并從過濾床排出脫硫后的氣體，那些氣體的元素硫含量不大于在進入過濾床時的元素硫含量的30％(Nm³＝標準立方米)。

適合過濾床的吸附劑包括特別是活性炭、活化焦、還有沸石類，當過濾床由60-100重量％的顆粒狀活性炭組成時，建議使用具有按BET法測量的比表面500-2500m²/g的活性炭，最好是1000-1500m²/g的。這種活性炭通常具有的堆積密度為200-800Kg/m³，而最好是300-500Kg/m³，其粒度范圍一般在1-8mm。當過濾床大部分或整個由活化焦組成時，我們建議粒度在0.5-5mm范圍內，(按BET法測的)比表面為200-500m²/g和堆積密度為200-800Kg/m³。吸附劑也能進行浸漬作用。這種浸漬作用可以改進例如吸附劑的疏水性能，對于沸石類可以按已知脫鋁的方法獲得疏水性。

正如本方法中使用的富金屬氧化物催化劑。最好選自已知Al₂O₃或TiO₂(見例如US5256384)為基礎的催化劑。這些催化劑可另外浸漬約0.5-5重量％的鐵、鈷或鎳，正如在US5,256,384中介紹的。通常在100-180℃?溫度下H₂S在這些富金屬氧化物催化劑存在下可進行催化轉化，其中H₂S大部分與SO₂和/或O₂轉化形成元素硫，

為了再生，按已知方式在200-400℃?溫度下用再生流體，例如蒸汽、氫氣、甲烷或也含H₂S的氣體處理載有元素硫的富金屬氧化物催化劑。以基本上相同的方式，能使負載后的過濾床進行再生。再生處理的詳細內容在US5,256,384中作了介紹。權宜之計是使催化劑和過濾床同時再生。

就本發明的方法來說，獲得最大的優點是在床層必須進行再生之前，富金屬氧化物催化劑床可負載的元素硫能達到相當高的程度。在進行再生之前，催化劑負載元素硫的量與未負載的催化劑對比至少是30wt％，最好是40-80wt％。

供給過濾床的氣體每Nm³仍含有至少250mg的元素硫，而一般每Nm³至少有350mg的元素硫。在過濾床上至少吸附了70％的這種硫，而最好至少80％，致使實際上是無硫氣體排出過濾床。對于過濾床建議床高5-80cm，最好是10-40cm。就過濾床的物質而言，它結合元素硫的能力是決定性的。活性炭或活化焦對這個目的十分有用，同樣因為這些物質的費用相對較低，同時也因它們易于再生。

過濾床的物質不應當有使H₂S轉化成元素硫的催化活性，以便實際上能把無氧氣體提供給過濾床。通常，提供給過濾床的氣體的殘余氧含量不應當高于5mg/Nm³。

參照附圖對本方法的實施方案進行說明。