一种利用酸性气生产碳酸氢钠和硫化氢气体的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种利用酸性气生产碳酸氢钠和硫化氢气体的方法及装置，所述方法经过吸收反应、固液分离、加热分解和混合反应四段过程，实现尾气达标排放，并生产符合国家产品质量标准的化工产品；所述工艺装置由液膜吸收反应器、固液分离器、加热分解罐、混合反应器构成。本发明专利技术利用酸性气生产碳酸氢钠和硫化氢气体的方法及装置，在生产化工产品的同时，利用反应热实现节能目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种酸性气体的处理方法及装置，属于化学工程领域，适用于石油化工领域酸性气体的综合利用，尤其适用于同时含硫化氢、二氧化碳两种混合酸性气体的净化并同时实现污染物的资源化处理方法。
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，均可作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用酸性气生产碳酸氢钠和硫化氢气体的方法及装置，所述方法包括吸收反应、固液分离、加热分解和混合反应四个步骤，所述方法具体内容为：（1）酸性气进入吸收反应器，与吸收液接触反应，反应生成液进入固液分离器，得到固体碳酸氢钠和液相物料；（2）步骤（1）分离得到的液相物料进入加热分解罐，在90℃～100℃下发生分解反应，得到硫化氢气体和液相物料；（3）步骤（2）得到的液相物料进入混合反应器，与氢氧化钠溶液混合反应，反应生成液分两路返回吸收反应器，其中，第1路经吸收反应器的液相物料入口返回吸收反应器用于形成液膜，第2路经吸收反应器的吸收液入口返回吸收反应器作为吸收液。

【技术特征摘要】
1.一种利用酸性气生产碳酸氢钠和硫化氢气体的方法及装置，所述方法包括吸收反应、固液分离、加热分解和混合反应四个步骤，所述方法具体内容为：
（1）酸性气进入吸收反应器，与吸收液接触反应，反应生成液进入固液分离器，得到固体碳酸氢钠和液相物料；
（2）步骤（1）分离得到的液相物料进入加热分解罐，在90℃～100℃下发生分解反应，得到硫化氢气体和液相物料；
（3）步骤（2）得到的液相物料进入混合反应器，与氢氧化钠溶液混合反应，反应生成液分两路返回吸收反应器，其中，第1路经吸收反应器的液相物料入口返回吸收反应器用于形成液膜，第2路经吸收反应器的吸收液入口返回吸收反应器作为吸收液。
2.按照权利要求1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。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的吸收反应器中的反应温度为70℃～100℃，优选为80～90℃。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的吸收反应器中吸收液与酸性气的液气比为3～20L/m3，优选5～10L/m3。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述加热分解罐中的分解温度为92℃～98℃。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤（3）中得到的反应生成液分两路返回吸收反应器，其中第1路与第2路反应生成液的体积流量比为1/20～9/10，优选1/10～1/3。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于：所述加热分解罐与混合反应器之间设置换热元器件，用于实现热量的传输。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：所述换热元器件采用盘管、列管或热管中的一种。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：所述盘管、列管或热管中充满换热介质，所述换热介质为溴化锂或液氨。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的方法，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%～38%。
11.按照权利要求1至10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。
12.按照权利要求11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。
13.按照权利要求11或12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。
14.按照权利要求11至13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。
15.按照权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于：所述气液分...

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