【技术实现步骤摘要】
一种利用酸性气生产碳酸氢钠的方法及装置
本专利技术涉及一种利用酸性气生产碳酸氢钠的方法及装置,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 ...
【技术保护点】
一种利用酸性气生产碳酸氢钠的方法,所述方法包括吸收反应、固液分离、洗涤、风化气力输送、气固分离和装袋六个过程,实现尾气达标排放,并生产碳酸氢钠产品;所述方法具体步骤如下:(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达标排放,得到的反应生成液进入固液分离器,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器,与氢氧化钠溶液逆流接触洗涤,洗涤后得到的洗涤液经洗涤液中间罐后作为吸收液返回吸收反应器;(4)步骤(3)中洗涤器的底部流出物进入风化气力输送器,脱除的产品残液进入洗涤液中间罐,脱除产品残液后的物料被送至旋风分离器进行分离,分离得到的气体排空,分离得到的固体碳酸氢钠送去称重装袋,得到碳酸氢钠产品。
【技术特征摘要】
1.一种利用酸性气生产碳酸氢钠的方法,所述方法包括吸收反应、固液分离、洗涤、风化气力输送、气固分离和装袋六个过程,实现尾气达标排放,并生产碳酸氢钠产品;所述方法具体步骤如下:(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达标排放,得到的反应生成液进入固液分离器,分离后得到固相物料和液相物料,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;(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器,与氢氧化钠溶液逆流接触洗涤,洗涤后得到的洗涤液经洗涤液中间罐后作为吸收液返回吸收反应器;(4)步骤(3)中洗涤器的底部流出物进入风化气力输送器,脱除的产品残液进入洗涤液中间罐,脱除产品残液后的物料被送至旋风分离器进行分离,分离得到的气体排空,分离得到的固体碳酸氢钠送去称重装袋,得到碳酸氢钠产品。2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述吸收反应器中的反应温度为70~100℃。3.按照权利要求2所述的方法,其特征在于:所述吸收反应器中的反应温度为80~95℃。4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述吸收反应器中吸收液与酸性气的液气比为3~20L/m3。5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于:所述吸收反应器中吸收液与酸性气的液气比为5~10L/m3。6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)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%。7.按照权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤(2)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40%~50%。8.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述洗涤器为常温操作,氢氧化钠溶液与产品液为逆流接触,所述氢氧化钠溶液与进入洗涤器的固相物料的体积流量比值为1/3~1/1。9.按照权利要求8所述的方法,其特征在于:所述氢氧化钠溶液与进入洗涤器的固相物料的体积流量比值为2/3~1/2。10.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。11.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述氢氧化钠溶液质量浓度为20%~60%。12.按照权利要求11所述的方法,其特征在于:所述氢氧化钠溶液质量浓度为32%~40%。13.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述碳酸钠溶液质量浓度为10%~30%。14.按照权利要求13所述的方法,其特征在于:所述碳酸钠溶液质量浓度为15%~25%。15.按照权利要求1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。16.按照权利要求1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。17.按照权利要求16所述的方法,其特征在于:所述液相通道为连续环隙。18.按照权利要求1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,液相分布器设置1~10个。19.按照权利要求18所述的方法,其特征在于:所述液相分布器设置4~6个。20.按照权利要求1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,齿槽宽度为3mm~20mm,其底部夹角为15~90°。21.按照权利要求20所述的方法,其特征在于:所述齿槽结构为三角形齿槽结构,齿槽宽度为5mm~8mm;其底部夹角为30~60°。22.按照权利要求1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。23.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述固液分离器包括壳体、主动轮、从动轮、过滤带、刮板和隔板;所述固液分离器分为进料区、固液分离区和出料区,所述进料区与壳体上部的物料入口连接,所述固液分离区设置在壳体内中部,由主动轮、从动轮、刮板、过滤带构成,主动轮与从动轮之间通过设有均匀筛孔的过滤带连接,所述刮板设置壳体内壁上,刮板表面与主动轮表面为相切关系,且刮板与主动轮之间有一定间隙,所述刮板用于刮下过滤带上的结晶物,所述出料区位于壳体下部,通过隔板分为固相出料区和液相出料区,所述固相出料区底部设有固相物...
【专利技术属性】
技术研发人员:王璐瑶,彭德强,孟凡飞,陈新,王岩,陈建兵,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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。