【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种酸性气处理方法及装置,属于化学工程领域,适用于石油化工领域酸性气体中富含硫化氢和二氧化碳混合气体的综合利用,尤其适合酸性气中含二氧化碳浓度较高的工况。
技术介绍
硫元素普遍存在于化石燃料中,当石油进入精细分馏与深加工过程时,与氢形成硫化氢气体,该过程往往还伴生二氧化碳气体、氨气等。冶金行业的原料中也存在硫元素,但由于其加工过程多为高温工况,硫元素被氧化,主要生成二氧化硫酸性气。其它产生酸性气的工况多发生在化工生产过程或化工产品使用过程。石油化工行业的酸性气主要来自于天然气开采、油田伴生气、煤化工、炼油化工行业。在能源进行加工处理的过程中又会对后续的处理产生不利影响(如催化剂中毒、管道腐蚀),因此必须控制工艺原料和产品中的硫含量。在脱硫的过程中硫元素以硫化氢的形式离开工艺系统外排进入锅炉焚烧,以二氧化硫的形式排入大气。我国烟气脱硫技术起步比较晚,脱硫副产品利用率更低。所以,绝大部分脱硫副产品闲置堆放,占用大量土地资源并造成二次污染。而采用脱硫剂循环再生使用、回收硫资源的脱硫技术,其回收产品为单质硫和硫酸等,均可作为化工原料,相对于其他脱硫工艺而言,其回收产品有更好的市场前景。我国炼厂酸性气的处理,主要是利用酸性气制备硫磺,目前比较常用的有两种工艺技术,一种是二级克劳斯工艺结合尾气加氢还原工艺,及溶剂吸收工艺技术。另一种工艺技术是美国Merichem公司气体技术产品公司开发的LO-CAT工艺技术。克劳斯硫磺回收技术经过了一系列的发展和完善,已经形成了一个较为庞大的技术体系。最初的克劳斯法是硫化 ...
【技术保护点】
一种利用酸性气生产固体碳酸氢钠的方法,所述方法包括吸收反应、固液分离、冲送洗涤、二次气固分离四个过程,所述方法的具体步骤如下:(1)酸性气进入吸收反应器,与吸收液碳酸钠接触反应,反应后的酸性气经净化后达标排放,得到的反应生成液进入一级固液分离器,分离后得到固相物料和液相物料;(2)步骤(1)得到的液相物料部分经吸收反应器的液相物料入口返回吸收反应器,部分作为产品收集储存;(3)步骤(1)得到的固相物料进入洗涤冲送器,与氢氧化钠溶液接触洗涤,洗涤后得到的洗涤液进入二级固液分离器,分离得到的固相物料为碳酸氢钠产品,得到的液相物料作为吸收液返回吸收反应器。
【技术特征摘要】
1.一种利用酸性气生产固体碳酸氢钠的方法,所述方法包括吸收反应、固液分离、冲送洗涤、二次气固分离四个过程,所述方法的具体步骤如下:
(1)酸性气进入吸收反应器,与吸收液碳酸钠接触反应,反应后的酸性气经净化后达标排放,得到的反应生成液进入一级固液分离器,分离后得到固相物料和液相物料;
(2)步骤(1)得到的液相物料部分经吸收反应器的液相物料入口返回吸收反应器,部分作为产品收集储存;
(3)步骤(1)得到的固相物料进入洗涤冲送器,与氢氧化钠溶液接触洗涤,洗涤后得到的洗涤液进入二级固液分离器,分离得到的固相物料为碳酸氢钠产品,得到的液相物料作为吸收液返回吸收反应器。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)得到的液相物料部分经吸收反应器的液相物料入口返回吸收反应器,所述返回吸收反应器的液相物料的体积流量占液相物料总体积流量的30%~70%,优选40%~50%。
3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述氢氧化钠溶液的质量浓度为20%~60%,优选为32%~40%。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:所述Na2CO3溶液质量浓度为10%~30%,优选为15%~25%。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于:所述吸收反应器的反应温度为70~100℃,优选为80~95℃。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于:所述吸收液与酸性气的液气比为3~20L/m3,优选5~10L/m3。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于:所述酸性气包括硫化氢和二氧化碳。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述氢氧化钠溶液与步骤(1)得到的固相物料的体积流量比值为3/1~1/1,优选为3/2~2/1。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于:所述吸收反应器由上、中、下三段构成,其中,上段为液膜发生管,中段为反应管,下段为气液分离管,所述液膜发生管、反应管、气液分离管呈上、下串联连接,且为同一轴线布置;
所述液膜发生管由外筒体、内筒体、上环形封堵盘和下环形封堵盘构成,液膜发生管的内筒体上开设呈水平、环形分布的若干液相通道,液膜发生管设有气相入口和液相物料入口;
所述反应管由上至下依次为进料段、收缩段、喉管段、扩张段和出料段,所述反应管的进料段上端与液膜发生管的内筒体下端连接,反应管的管壁设有吸收液入口,吸收液入口位于喉管段上部;
所述气液分离管由上盖板、气液分离管内筒体、气液分离管外筒体和下端板构成;气液分离管的内筒体上部与反应管的出料段下端连接,气液分离管设有气相出口和液相出口。
10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:所述液膜发生管设有气相入口和液相物料入口,所述气相入口设置在液膜发生管的内筒体的上端,所述液相物料入口设置在液膜发生管的外筒体的侧壁上。
11.按照权利要求9或10所述的方法,其特征在于:所述液相通道为三角形、圆形、长条形或连续环隙中的一种,优选为连续环隙。
12.按照权利要求9至11中任一项所述的方法,其特征在于:所述反应管的吸收液入口连接液相分布器,液相分布器设置在反应管中心线上,由上向下喷射吸收液,液相分布器可设置1~10个,优选4~6个。
13.按照权利要求9至12中任一项所述的方法,其特征在于:所述气液分离管的内筒体底端开设齿槽,齿槽结构为扇形齿槽、方形齿槽、三角形齿槽,优选为三角形齿槽结构,齿槽宽度为3mm~20mm,优选5mm~8mm;其底部夹角为15~90°,优选30~60°。
14.按照权利要求9至13所述的方法,其特征在于:所述气液分离管设有气相出口和液相出口,气相出口设置在气液分离管的外筒体的侧壁上,且气相出口的位置高于气液分离管的内筒体的下端出口,液相出口位于气液分离管的外筒体的底部。
15.按照权利要求9至14所述的方法,其特征在于:所述一级固液分离器、二级固液分离器包括壳体、主动轮、从动轮、过滤带、刮板和隔板;所述固液分离器分...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈新,彭德强,王璐瑶,孟凡飞,王岩,齐慧敏,刘杰,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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