一种酸性气生产硫氢化钠工艺方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种酸性气生产硫氢化钠装置，所述装置包括反应管道，反应管道一端为酸性气入口，另一端为酸性气出口；反应管道通过设置隔板分成四级反应区，按照气体流动方向依次为一级反应区、二级反应区、三级反应区和四级反应区；每级反应区内均设置液相喷淋装置，每级反应区的下方均对应设置储液罐，每级储液罐上部均设置液封组件，每级储液罐均设置吸收液入口、生成液出口和循环液出口，循环液出口经管线与液相喷淋装置连接。本发明专利技术酸性气生产硫氢化钠方法，以NaOH溶液为吸收液处理酸性气生产硫氢化钠。本发明专利技术的酸性气生产硫氢化钠工艺方法及装置具有规模小、能耗低和不易堵塞特点，可实现酸性气净化和资源化的双重目标。

【技术实现步骤摘要】
一种酸性气生产硫氢化钠工艺方法及装置
本专利技术涉及一种酸性气生产硫氢化钠工艺方法及装置，适用于酸性气气体净化领域，尤其适用于含硫氢化物等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。硫酸作为基本的化工原料之一，广泛用于各行各业。用酸性气中含有的硫化氢作为原料，可以省去许多工艺步骤，即节省了投资，又降低了成本，还可以有效的回收利用硫资源。由于小型炼厂酸性气气量较小，只能生产较低浓度的工业硫酸，不能生产价值更高的发烟硫酸，经济效益不高，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。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。酸性气还可以用来制氢等，另有文献公开了一种由酸性气体发电的方法，以含硫化氢的气体物流发电的方法，并且与硫酸装置组合时，所述方法特别有用。但是，此工艺方法运行效率不高，发电量有限，经济效益较差。目前，对于小型炼厂酸性气来说，需要一种综合考虑安全、环保、经济性等因素的酸性气处理方法及酸性气反应器。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种酸性气生产硫氢化钠工艺方法及装置，与现有技术相比，本专利技术装置简单，设备规模小，能耗低，操作费用少，且有较好的经济效益，实现酸性气净化和污染物资源化的双重目标，适用于炼厂酸性气的处理。本专利技术提供一种酸性气生产硫氢化钠装置，所述装置包括反应管道，反应管道一端为酸性气入口，另一端为酸性气出口；反应管道通过设置隔板分成四级反应区，按照气体流动方向依次为一级反应区、二级反应区、三级反应区和四级反应区；每级反应区内均设置液相喷淋装置，每级反应区的下方均对应设置储液罐，每级储液罐上部均设置液封组件，每级储液罐均设置吸收液入口、生成液出口和循环液出口，循环液出口经管线与液相喷淋装置连接。本专利技术酸性气生产硫氢化钠装置中，每级反应区的下方对应设置储液罐，按照气体流动方向依次为一级储液罐、二级储液罐、三级储液罐和四级储液罐。本专利技术酸性气生产硫氢化钠装置中，所述四级储液罐的生成液出口经管线与三级储液罐的吸收液入口连接，三级储液罐的生成液出口经管线与二级储液罐的吸收液入口连接，二级储液罐的生成液出口经管线与一级储液罐的吸收液入口连接，且四级储液罐的生成液出口位置高于三级储液罐的吸收液入口，三级储液罐的生成液出口位置高于二级储液罐的吸收液入口，二级储液罐的生成液出口位置高于一级储液罐的吸收液入口。本专利技术酸性气生产硫氢化钠装置中，每级储液罐的吸收液入口位置均高于生成液出口位置。本专利技术酸性气生产硫氢化钠装置中，二级储液罐的吸收液入口、三级储液罐的吸收液入口均与NaOH溶液入口管线连接。本专利技术酸性气生产硫氢化钠装置中，二级储液罐循环液出口还与四级储液罐吸收液入口连接，将二级反应生成液作为吸收液送入四级反应区。本专利技术酸性气生产硫氢化钠装置中，酸性气出口管线上设有硫化氢含量检测装置，通过排放气中硫化氢含量，调节NaOH溶液加入量。本专利技术酸性气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸性气生产硫氢化钠装置，其特征在于：所述装置包括反应管道，反应管道一端为酸性气入口，另一端为酸性气出口；反应管道通过设置隔板分成四级反应区，按照气体流动方向依次为一级反应区、二级反应区、三级反应区和四级反应区；每级反应区内均设置液相喷淋装置，每级反应区的下方均对应设置储液罐，按照气体流动方向依次为一级储液罐、二级储液罐、三级储液罐和四级储液罐；每级储液罐上部均设置液封组件，每级储液罐均设置吸收液入口、生成液出口和循环液出口，循环液出口经管线与液相喷淋装置连接，所述二级储液罐的吸收液入口和三级储液罐的吸收液入口均与NaOH溶液入口管线连接，一级储液罐生成液出口经出料管线与产品储罐连接。

【技术特征摘要】
1.一种酸性气生产硫氢化钠装置，其特征在于：所述装置包括反应管道，反应管道一端为酸性气入口，另一端为酸性气出口；反应管道通过设置隔板分成四级反应区，按照气体流动方向依次为一级反应区、二级反应区、三级反应区和四级反应区；每级反应区内均设置液相喷淋装置，每级反应区的下方均对应设置储液罐，按照气体流动方向依次为一级储液罐、二级储液罐、三级储液罐和四级储液罐；每级储液罐上部均设置液封组件，每级储液罐均设置吸收液入口、生成液出口和循环液出口，循环液出口经管线与液相喷淋装置连接，所述二级储液罐的吸收液入口和三级储液罐的吸收液入口均与NaOH溶液入口管线连接，一级储液罐生成液出口经出料管线与产品储罐连接，所述四级储液罐的生成液出口经管线与三级储液罐的吸收液入口连接，三级储液罐的生成液出口经管线与二级储液罐的吸收液入口连接，二级储液罐的生成液出口经管线与一级储液罐的吸收液入口连接，且四级储液罐的生成液出口位置高于三级储液罐的吸收液入口，三级储液罐的生成液出口位置高于二级储液罐的吸收液入口，二级储液罐的生成液出口位置高于一级储液罐的吸收液入口，所述二级储液罐循环液出口还与四级储液罐吸收液入口连接。2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：每级储液罐的吸收液入口位置均高于生成液出口。3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述酸性气出口管线上设有硫化氢含量检测装置。4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述一级储液罐生成液出口与产品储罐连接的出料管线上设置有液位控制设备。5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述液相喷淋装置包括进液管和喷嘴，喷嘴的喷淋方向垂直于气体入口方向，与气体流动方向逆向接触。6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于：所述喷嘴设置在反应管道轴向中心。7.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述隔板固定在反应管道下部的内壁上，隔板高度为反应管道直径的1/4~3/4。8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于：所述隔板固定在反应管道下部的内壁上，隔板高度为反应管道直径的1/3~1/2。9.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述液封组件包括一级液封盘、一级溢流堰、二级液封盘和二级溢流堰；其中一级液封盘固定在储液罐内壁一端，一级溢流堰设置在一级液封盘下部并固定在与一级液封盘相对的储液罐另一端；二级液封盘与一级溢流堰连接，二级液封盘下部设置二级溢流堰，二级溢流堰固定在储液罐内壁一端。10.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述储液罐的罐体外部设置夹套，夹套上分别设有换热介质入口和换热介质出口，所述换热介质为水、溴化锂、干冰或乙醇。11.按照权利要求10所述的装置，其特征在于：所述储液罐设置热管元件，热管元...

【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