[發(fā)明專利]從氣體中除去含硫的污染物、芳族化合物和烴的方法

無效

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• 申請日: 1997-01-20
• 公開（公告）號: CN1208360A
• 公開（公告）日: 1999-02-17
• 發(fā)明（設計）人: 揚·阿道夫·拉加什;特奧多魯斯·約瑟夫·彼得魯斯·萬波爾
• 申請（專利權）人: 斯托克工程師和承包人公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/86;B01D53/75;C01B17/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 劉國平

本發(fā)明涉及一種被H₂S和硫醇形式的硫化合物以及CO₂污染了的氣體、特別是烴氣如天然氣的凈化方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種將硫醇轉(zhuǎn)化成H₂S并從含H₂S的氣體中脫除CO₂、吸收的烴和芳族化合物而由H₂S形成元素硫的方法。

在天然氣、煉油廠氣及合成氣的凈化過程中，均排出了含硫氣體，特別是H₂S，應當將它們除去以限制將其排放入大氣，特別是限制將硫化合物燃燒時形成的SO₂排放入大氣。從天然氣中脫除硫化物的程度取決于氣體的用途及設定的質(zhì)量要求。當氣體必須滿足所謂的“管道技術要求(pipeline?specifications)”時，H₂S的含量應當降至低于5mg/Nm³。同樣要求考慮設置其它硫化合物的最大含量。現(xiàn)有技術中公開了許多種方法，可用于減少氣體如天然氣中的硫化合物含量。

為了從氣體中除去含硫成分，通常采用下述方法。第一步，將處理的氣體凈化，從氣體中除去含硫成分，再從這些含硫成分中回收硫，此后再進行殘余氣體的硫純化步驟。在該硫純化步驟中，試圖在殘余氣體經(jīng)煙道排放入大氣之前回收最后一部分硫。

在純化步驟中，所用方法中常采用含水溶劑(吸收劑)。這些方法被分成五種，即化學溶劑法、物理溶劑法、物理/化學溶劑法、氧化還原法，即在含水溶液中H₂S被直接氧化成硫；最后是固定床法，將H₂S化學或物理吸收或吸附或選擇性催化氧化成元素硫。

上述前三種處理手段通常在用于脫除基本上存在于大量氣體中的大量含硫成分的工業(yè)中采用。后兩種處理手段受到所要處理的硫的數(shù)量及含硫成分的濃度的限制。因而，這兩種方法較少適用于大規(guī)模工業(yè)氣體凈化工廠中高濃度硫的脫除。

化學溶劑法包括所謂的胺法，其中使用鏈烷醇胺的水溶液或碳酸鉀溶液。

物理溶劑法中，使用不同的化學物質(zhì)。例如聚乙二醇(DMPEG)，公知名為Selexol；N-甲基吡咯烷酮(NMP)，公知名為Purisol；或甲醇，公知名為Rectisol。

在物理/化學法中，公知的是Sulfinol法。在該方法中，采用溶解于少量水中的鏈烷醇胺與四氫噻吩砜的混合物。

在上述三種方法中，使用吸收裝置和再生器。在吸收裝置中，含硫成分被化學或物理結合至溶劑上。通過使再生器減壓和/或增加溫度，含硫成分從溶劑上解吸下來，從而可使溶劑重復使用。該方法的詳細描述可參見：R.N.Medox″Gas?and?Liquid?Sweetening″CampbellPetroleum?Series(1977)。在該方法中，除了含硫成分外，根據(jù)所選擇的溶劑不同，CO₂也可全部或部分被除去。

從再生器中將脫除的硫化合物及CO₂送至硫回收設備中以從H₂S及其它硫化合物回收硫。常規(guī)用于從所得到的硫化合物特別是H₂S中回收硫的方法為克勞斯(Claus)法。該方法在下述文獻中有詳細描述：H.G.Paskall,″Capability?of?the?modified?Claus?process″,WesternResearch?Development,Calgary,Alberta,Canada,1979。

克勞斯法包括加熱步驟及典型的2或3反應器步驟。在加熱步驟中，將1/3的H₂S燃燒生成SO₂，如下述反應式

此后，其余2/3的H₂S再與形成的SO₂反應形成硫和水，如下述反應式