一种处理酸性气体的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种处理酸性气体的方法，包括：其用于接收并处理酸性气体，处理后得到气相的第1料流和液相的第2料流，其中将第2料流全部或部分地再循环至第1处理器中；使用第2处理器，其用于处理来自第1处理器的第1料流，得到气相的第3料流和液相的第4料流；使用第3处理器，其用于处理来自第2处理器中第3料流，得到气相的第5料流和液相的第6料流；使用第4处理器，其用于接收来自第2处理器的第43料流，并将第43料流作为处理液来处理来自第3处理器中的第5料流，得到气相的第7料流和液相的第8料流。本发明专利技术还提供了一种处理酸性气体的装置。

【技术实现步骤摘要】
一种处理酸性气体的方法及装置
本专利技术提供一种处理酸性气体的方法及装置，属于酸性气净化领域，特别涉及一种适于含硫氢化物酸性气体的净化和污染物资源化的处理方法和装置。
技术介绍
炼厂酸性气主要来自于酸性水汽提、循环氢脱硫、干气脱硫等装置，酸性气中主要含H2S、CO2。目前大部分小型炼厂的酸性气基本上采用燃烧后排放的处理方法。这种方法一方面造成资源的浪费，另一方面给环保带来了巨大的压力，影响企业的发展空间。为保护环境和确保资源的充分利用，对小型炼厂的酸性气进行回收利用势在必行。大中型炼厂酸性气的处理，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Claus+尾气加氢还原+溶剂吸收工艺技术；另一种是美国Merichem公司气体技术产品公司开发的LO-CAT工艺技术。二级Claus+尾气加氢还原+溶剂吸收技术工艺成熟、操作稳定、产品硫磺质量稳定，但由于流程长、投资大，Claus工艺只能处理高浓度的酸性气体，通常当原料气中的H2S体积分数小于20%时，装置就不易操作了。因此，Claus工艺适合于年产硫磺5000t以上的装置。LO-CAT工艺采用多元螯合的铁催化剂使H2S直接转化为元素硫，H2S的脱除率超过99.9%。LO-CAT工艺能够适合酸性气量波动较大以及H2S含量在0～100%的各种工况，原料适应条件宽泛，适应酸性气波动变化的实际情况。且LO-CAT液体氧化还原技术处理方案不使用任何有毒的化学制品，并且不会产生任何有害的废气副产品，对环境安全的催化剂可以在处理过程中不断再生。但是由于LO-CAT存在操作费用高、硫磺纯度和色泽略差于克劳斯工艺，且在生产过程中产生的硫硫磺颗粒会发生堵塞现象，因此，LO-CAT工艺在年产硫磺5000t以下规模上经济性较差（相对于二级Claus+尾气加氢还原+溶剂吸收技术）。对于小型炼厂而言，由于酸性气量相对较小，采用二级Claus+尾气加氢还原+溶剂吸收技术工艺存在流程长、操作复杂、投资大，规模效益较差。而采用LO-CAT技术也存在一次投资较大，催化剂和专利使用费较高等问题。因此，对于小型炼厂酸性气总气量较小，可以采用投资较少的脱硫新工艺，将H2S回收制备亚硫酸盐，首先将酸性气进行燃烧生成SO2，然后送入吸收塔进行化学吸收生成亚硫酸盐溶液，再将溶液与碱性吸收剂反应，制备亚硫酸盐液体产品，或者生成亚硫酸盐结晶物，经分离、干燥等工序制备成亚硫酸盐固体产品。该装置流程较短，反应简单，操作弹性大，可适应小型炼厂酸性气波动对生产过程的影响，可通过选择不同的工序生产固体或者液体产品，选择不同的吸收剂可生产不同类型的亚硫酸盐，且通过三段吸收实现尾气达标排放，实现净化尾气的目的。但实际生产过程中存在设备腐蚀严重，维修费用较高的确定。CN101143714A公开了一种利用高含烃的酸性气制备硫酸的方法，硫化氢酸性气体按比例分别进入第一、第二硫化氢燃烧炉中燃烧，从第一燃烧炉出来的高温炉气，通过炉气冷却器，被空气冷却到一定温度，然后进入第二燃烧炉与补充的含硫化氢酸性气体继续与炉气中剩余空气一起燃烧，第二燃烧炉出来的高温炉气进入余热锅炉储热，再进入净化工段、转化工段、干吸工段进行常规制酸。此工艺方法只能生产98%工业硫酸，不能生产价值更高的发烟硫酸，同时，由于硫酸的运输、储存均有一定难度，因此，炼油厂附近稳定的市场需求是限制其发展的重要因素。CN1836767A公开了一种炼油厂酸性气的处理方法，利用酸性气作为水泥厂立窑的燃料，酸性气在窑内燃烧时，其中的H2S成分与水泥料发生化学反应而生成CaSO4，其他有害成分也被烧结而转化，从根本上解决酸性气处理的难题，同时，酸性气作为一种气体燃料，使水泥厂节能燃料，实现环境保护及解决燃料的双重目的，但是，这种方法有一定的局限性，不易于推广。CN101337661A一种制备硫氢化钠的方法中，先分别采用烧碱和石灰乳吸收含有硫化氢和二氧化碳的酸性气生成中间液，再按比例进行混合，得到低碳酸根的硫氢化钠产品。该方法不要求酸性气为较纯净的硫化氢气体，但流程较长，自动化程度低。文献《用氢氧化钠溶液吸收硫化氢制取硫化钠工业技术》(尚方毓，《无机盐工业》，第44卷第2期，2012年2月)该工艺将硫化氢用氢氧化钠溶液吸收并制取硫化钠的生产工艺，用380～420g/L氢氧化钠溶液在填料塔中吸收硫化氢，反应终点控制硫化钠质量浓度为330～350g/L，硫化氢吸收率达95%～98%。该工艺不仅可有效保护环境，而且可为企业创造效益。但是，此工艺产物硫化钠容易变质，且不易储存。综上所述，目前对于小型炼厂酸性气来说，急需一种综合考虑安全、环保、经济性等因素的酸性气处理方法。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种处理酸性气体的方法及装置，与现有技术相比，本专利技术处理酸性气体的方法及装置在实现酸性气达标排放的同时生产满足要求的NaHS产品，实现酸性气净化和污染物资源化的双重目标。本专利技术的第一个实施方式涉及一种处理酸性气体的方法，包括：使用第1处理器，其用于接收并处理酸性气体，处理后得到气相的第1料流和液相的第2料流，其中将第2料流全部或部分地再循环至第1处理器中；使用第2处理器，其用于处理来自第1处理器的第1料流，得到气相的第3料流和液相的第4料流；将第4料流分为第41料流、第42料流和第43料流三个子料流，其中将第41料流返回至第1处理器中作为处理液使用，用于处理所述酸性气体；将第42料流再循环至所述第2处理器；使用第3处理器，其用于处理来自第2处理器的第3料流，得到气相的第5料流和液相的第6料流；将第6料流分为第61料流和第62料流两个子料流，其中将第61料流返回至第2处理器中作为处理液使用，用于处理所述第1料流；将第62料流循环至所述第3处理器；使用第4处理器，其用于接收来自第2处理器的第43料流，并将第43料流作为处理液来处理来自第3处理器中的第5料流，得到气相的第7料流和液相的第8料流；将第8料流分为第81料流和第82料流两个子料流，其中将第81料流返回至第3处理器作为处理液使用，将第82料流再循环至第4处理器。在本专利技术方法的一个优选实施方式中，所述酸性气体包括硫化氢和二氧化碳。在本专利技术方法的另一个优选实施方式中，分别在第2处理器和第3处理器加入所述处理剂，用于分别处理通入第2处理器和第3处理器中的酸性气体，具体的，在本专利技术方法的进一步的优选实施方式中，将所述第3处理器得到的第61料流与处理剂混合后，通入第2处理器中作为处理液使用。在本专利技术方法的另一个优选实施方式中，将所述第4处理器得到的第81料流与处理剂混合后，通入第3处理器中作为处理液使用。在本专利技术方法的另一个优选实施方式中，所述第3处理器可以包含1个或1个以上的反应器。也就是说，在第3处理器处理酸性气体时，该步骤可以进行多级的处理。在本专利技术方法的另一个优选实施方式中，所述处理剂为包含碱的溶液，优选氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水溶液中的至少一种，更优选氢氧化钠溶液。具体的，本专利技术酸性气吸收工艺主要是以NaOH溶液为吸收液，处理酸性气生产NaHS的方法。本专利技术的一些优选实施方式中，控制第1处理器排出液相为NaHS溶液，产品经分析检测合格后，开始经产品泵送出装置，实现连续出料。本专利技术的一些优选实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理酸性气体的方法，包括：使用第1处理器，其用于接收并处理酸性气体，处理后得到气相的第1料流和液相的第2料流，其中将第2料流全部或部分地再循环至第1处理器中；使用第2处理器，其用于处理来自第1处理器的第1料流，得到气相的第3料流和液相的第4料流；将第4料流分为第41料流、第42料流和第43料流三个子料流，其中将第41料流返回至第1处理器中作为处理液使用，用于处理所述酸性气体；将第42料流再循环至所述第2处理器；使用第3处理器，其用于处理来自第2处理器中的第3料流，得到气相的第5料流和液相的第6料流；将第6料流分为第61料流和第62料流两个子料流，其中将第61料流返回至第2处理器中作为处理液使用，用于处理所述第1料流；将第62料流循环至所述第3处理器；使用第4处理器，其用于接收来自第2处理器的第43料流，并将第43料流作为处理液来处理来自第3处理器中的第5料流，得到气相的第7料流和液相的第8料流；将第8料流分为第81料流和第82料流两个子料流，其中将第81料流返回至第3处理器作为处理液使用，将第82料流再循环至第4处理器。

【技术特征摘要】
2014.02.10 CN 20141004634841.一种处理酸性气体的方法，包括：使用第1处理器，其用于接收并处理酸性气体，处理后得到气相的第1料流和液相的第2料流，其中将第2料流全部或部分地再循环至第1处理器中；使用第2处理器，其用于处理来自第1处理器的第1料流，得到气相的第3料流和液相的第4料流；将第4料流分为第41料流、第42料流和第43料流三个子料流，其中将第41料流返回至第1处理器中作为处理液使用，用于处理所述酸性气体；将第42料流再循环至所述第2处理器；使用第3处理器，其用于处理来自第2处理器中的第3料流，得到气相的第5料流和液相的第6料流；将第6料流分为第61料流和第62料流两个子料流，其中将第61料流返回至第2处理器中作为处理液使用，用于处理所述第1料流；将第62料流循环至所述第3处理器；使用第4处理器，其用于接收来自第2处理器的第43料流，并将第43料流作为处理液来处理来自第3处理器中的第5料流，得到气相的第7料流和液相的第8料流；将第8料流分为第81料流和第82料流两个子料流，其中将第81料流返回至第3处理器作为处理液使用，将第82料流再循环至第4处理器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性气体包括硫化氢和二氧化碳。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第3处理器得到的第61料流与处理剂混合后，通入第2处理器中作为处理液使用。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述第4处理器得到的第81料流与处理剂混合后，通入第3处理器中作为处理液使用。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第3处理器包含1个以上的反应器。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述处理剂为包含碱的溶液。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述处理剂为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水溶液中的至少一种。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述处理剂为氢氧化钠溶液。9.根据权利要求3-8中任一项所述的方法，其特征在于，在第2处理器和第3处理器中的处理剂加入量的体积流量比为1/1～3/1。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在第2处理器和第3处理器中的处理剂加入量的体积流量比为3/2～5/2。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第1处理器、第2处理器、第3处理器、第4处理器均各自独立地选自：鼓泡塔反应器、填料塔反应器、撞击流反应器、旋转床反应器和文丘里反应器。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第1处理器和第2处理器分别为文丘里反应器；所述第3处理器和第4处理器分别为旋转床反应器。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述旋转床反应器的转速控制在50～5000转/分。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述旋转床反应器的转速控制在150～2000转/分。15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第1处理器和第2处理器中的处理温度为70～100℃。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第1处理器和第2处理器中的处理温度为80～95℃。17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第3处理器和第4处理器中的处理温度为60～90℃。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第3处理器和第4处理器中的处理温度为65～80℃。19.根据权利要求12-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述第1处理器和第2处理器分别为文丘里反应器，且所述文丘里反应器包括：上段液相储槽，用于接收液相物流并存储；中段为直筒反应管，所述直筒反应管的进料段上部延伸进入液相储槽内形成套筒结构；下段为气液分离筒，所述直筒反应管的出料段下部与所述气液分离筒连接；其中，所述液相储槽设有用于接收被处理气体的气相入口，且所述气相入口位置高于所述直筒反应管的进料段上端入口；液相储槽侧壁上设有用于接收再循环的液体的循环液入口，如此进所述循环液入口的液相物流首先在液相储槽中低于所述直筒反应管的进料段上端入口的空间中存储，当液体与进料段上端入口齐平后，继续通入的液体会形成溢流，如此直筒反应管内壁上形成液膜，以防止在所述直筒反应管内壁上形成物质的结晶，从而造成堵塞。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述文丘里反应器的直筒反应管的管壁设有液相物流入口，用于接收作为处理液的液相物流，所述液相物流入口位于靠近液相储槽和直筒反应管的连接部的位置，且所述气液分离筒设有气相出口和液相出口。21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述文丘里反应器的进料段上端开设齿槽，齿槽结构为扇形齿槽、方形齿槽和三角形齿槽中的一种。22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述文丘里反应器的进料段上端开设齿槽，齿槽结构为三角形齿槽结构。23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述文丘里反应器的液相物流入口连接液相分布器，液相分布器设置在直筒反应管中心线上，其可由上向下喷射吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭德强，左泽军，齐慧敏，王璐瑶，孟凡飞，陈建兵，陈新，
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