生产纯化的气体物流的方法技术

由含污染物的原料气体物流生产纯化气体物流的方法，该方法包括下述步骤：（ａ）从原料气体物流中除去污染物，获得纯化的气体物流和含Ｈ↓［２］Ｓ与ＲＳＨ的含硫气体物流；（ｂ）将含Ｈ↓［２］Ｓ与ＲＳＨ的含硫气体物流分离成富含Ｈ↓［２］Ｓ的气体物流和含ＲＳＨ的残余气体物流；（ｃ）在Ｃｌａｕｓ单元内将富含Ｈ↓［２］Ｓ的气体物流内的Ｈ↓［２］Ｓ转化成元素硫，从而获得含ＳＯ↓［２］的第一废气物流；（ｄ）在Ｃｌａｕｓ废气处理反应器内将含ＳＯ↓［２］的第一废气物流中的ＳＯ↓［２］转化成Ｈ↓［２］Ｓ，获得含Ｈ↓［２］Ｓ的第二废气物流；（ｅ）在ＲＳＨ转化反应器内将来自含ＲＳＨ的残余气体物流中的ＲＳＨ转化成Ｈ↓［２］Ｓ，获得含Ｈ↓［２］Ｓ的残余气体物流，其中ＲＳＨ转化反应器内的至少一个操作条件不同于Ｃｌａｕｓ废气处理反应器的相应操作条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由含污染物的原料气体物流生产纯化的气体物流的方法<
技术介绍
含污染物的气体物流可来自于各种来源。例如，许多天然气井生产所谓的"含硫气体"，即包括硫污染物如Hj、脂族和/或芳族疏醇(RSH，其中R是烷基或芳基)、硫化物、二 疏化物和噻吩的天然气，其中污染物的浓度使得该天然气不适合于直 接使用。天然气是应用于由天然气井得到的轻质烃和任选的其它气体 (氮气、二氧化碳、氦气)的混合物的通用术语。天然气的主要组分是 甲烷。此外，常常存在乙烷、丙烷和丁烷。同样可存在二氧化碳。在 一些情况下，可存在(少)量的高级烃，常常表示为天然气液体或冷凝 物。当与油一起生产时，天然气通常被称为伴生气体。含污染物(特别是疏污染物)的气体物流的其它实例是在炼油厂 中从含污染物的原料气体物流中获得并使用的气体物流，例如在氢化 脱硫工艺中获得的原料气体物流。物，特別是硫污染物。由含疏污染物的气体物流是本领域中 已知的。例如在EP1338557中公开了一种方法，其中使用含水的胺吸 收液体从天然气物流中除去污染物。再生所得的负载胺的吸收液体， 从而生产含H2S、 RSH和C02的含硫气体物流。在第二吸收段内将这一 含硫气体物流分离成含RSH的残余气体物流和富含H2S的气体物流。 对富含H2S的气体物流进行Claus工艺，生产元素硫和Claus废气。 然后加热这一 Claus废气并与残余气体物流混合。所得混合气体转移到氢化反应器内，其中硫化合物(包括RSH)转化成H2S。使用一系列 的吸收和再生步骤，回收如此形成的H2S，并返回到Claus工艺中。EP1338557中所述方法的优点是，在起始气体物流内RSH和/或烃 化合物浓度的变化可导致氢化区的操作问题。甚至更重要的另 一缺点 是，取决于RSH的类型，转化率仍然低，典型地甚至在80%以下。低 RSH转化率的结果是，流出氢化区的气体物流仍包括相对高含量的 RSH。这一RSH最终将保留在被输送到焚烧器内的气体物流中。在焚烧 器中，未转化的RSH被焚烧成S02，从而导致增加的S02排放到大气内。 鉴于环境要求越来越严格，因此应当使S02的排放降到低水平。现已发现，除了 Claus废气处理反应器以外，还可通过使用专用 的RSH转化反应器本明显改进RSH转化率。
技术实现思路
因此，本专利技术提供由含污染物的原料气体物流生产纯化的气体物 流的方法，该方法包括下述步骤(a) 从原料气体物流中除去污染物，获得纯化的气体物流和含H2S 与RSH的含硫气体物流；(b) 将含H2S与RSH的含硫气体物流分离成富含H2S的气体物流和 含RSH的残余气体物流；(c) 在Claus单元内将富含H2S的气体物流内的H2S转化成元素硫， 从而获得含S02的第一废气物流；(d) 在Claus废气处理反应器内将含S02的第一废气物流中的S02 转化成H,S，获得含H2S的第二废气物流；(e) 在RSH转化反应器内将来自含RSH的残余气体物流中的RSH转 化成H2S，获得含H2S的残余气体物流，其中RSH转化反应器内的至少 一个操作条件不同于Claus废气处理反应器的相应操作条件。本专利技术的方法能实现高的RSH转化率，即使在相对高的气时空速 (GHSV)下也是如此。可实现甚至高于90°/。的RSH转化率。为了除去RSH，可独立于Claus废气处理反应器中的操作条件调节 并优化RSH转化反应器中的操作条件，以达到高的RSH转化率。特别地，可独立于Claus废气处理反应器调节RSH转化反应器中的操作温 度。原料气体物流的组成变化和/或在原料气体物流中RSH浓度的可能 波动将转化成进料到RSH转化反应器内的含RSH的残余气体物流中组 成的变化和/或RSH浓度的波动。可通过调节RSH转化反应器内的条件 处理这些变化和/或波动。因此可实现更高程度的RSH转化率。合适地， 可实现90%或甚至更大的RSH转化率，从而导致流出RSH转化反应器 的气体物流内低的RSH含量。由于含S02的废气物流仅仅来自于Claus单元并且贫含RSH，因此 进料到Claus废气处理反应器的气体物流的浓度变化可以忽略不计。 可确保Claus废气处理反应器的稳定操作，这是因为Claus废气处理 反应器主要处理从气体物流中除去除了 RSH以外的硫污染物，而这些 污染物的组成几乎没有任何变化。另一优点是，即使在该过程中存在操作问题，例如即使特别地在 RSH反应器内发生过量的焦炭形成，使用专用的RSH转化反应器也提 供了操作灵活性。在含RSH的残余气体物流中存在烃可导致形成焦炭。 由于在RSH转化反应器内而不是在Claus废气处理反应器内处理含RSH 的残余气体物流，因此即使是在可能关闭RSH转化反应器的情况下， Claus废气处理反应器也不受焦炭形成的影响，和可以在正常的操作 条件下操作。可加工含H2S和RSH作为污染物的任何原料气体物流。合适地，该 原料气体物流包含天然或伴生气体。RSH包括脂族RSH,特别是C广C6的RSH，更特别地d-C4的RSH，芳 族RSH,特别是苯基硫醇，或脂族和芳族RSH的混合物。本专利技术特别 地涉及除去甲硫醇(R-曱基)、乙硫醇(R-乙基)、正丙硫醇和异丙硫醇 (R-丙基)和丁硫醇(R-丁基)异构体。具有大于或等于3个碳原子的硫 醇(正丙硫醇、异丙硫醇和丁疏醇)此处称为C3+RSH。本专利技术的方法特别适合于含H2S和任选的大量二氧化碳的原料气 体物流，因为这两种化合物在步骤(a)中在液体吸收工艺中有效地被除 去。合适地，基于总的原料气体物流，总的原料气体物流包含范围为0. 05-20体积°/。的H2S、 lppmv-l体积％的RSH和0-40体积％的二氧化碳。 优选地，基于总的原料气体物流，原料气体物流包含o.i-io体积％的 H2S、 20ppmv-1体积％的RSH和0-30体积％的二氧化碳。合适地，在步骤(a)中使用吸收液体，通过将污染物从原料气体物 流转移到吸收液体中而除去污染物。这导致负载有污染物的吸收液体。 通过与再生气体接触，使负载的吸收液体再生。这导致含H2S和RSH 的含-克气体物流。吸收液体是能够从原料气体物流中除去污染物(特别是H2S)的任 何液体。吸收液体的选择主要取决于待除去的污染物的类型。在包括 天然气的原料气体物流情况下，主要的污染物是H2S、 RSH和二氧化碳。 其它污染物可包括COS、 CS2和噻吩。优选的吸收液体包括化学溶剂和物理溶剂。合适的化学溶剂是伯、仲和/或叔胺。优选的化学溶剂是仲或叔胺， 优选由乙醇胺衍生的胺化合物，更特别地为DIPA、 DEA、固EA(单甲基 乙醇胺)、MDEA或DEMEA(二乙基单乙醇胺)，优选DIPA或MDEA。据认 为这些化学溶剂与酸性化合物例如H2S和/或C02反应，从而从原料气 体物流中除去H2S和/或C02。合适的物理溶剂是环丁砜(环四亚甲基砜)及其衍生物、脂族酸酰 胺、N-甲基吡咯烷酮、N-烷基化吡咯烷酮和相应的哌啶酮、甲醇、乙 醇和聚乙二醇的二烷基醚、或它们的混合物。优选的物理溶剂是环丁 砜。据认为H2S和/或C02被吸收在物理溶剂内，并因而从原料气体物 流中除去。另外，RSH同样被吸收在物理溶剂内。吸收液体也可包括所谓的活化剂化合物。据认为本文档来自技高网...

【技术保护点】
由含污染物的原料气体物流生产纯化气体物流的方法，该方法包括下述步骤：　　　　（ａ）从原料气体物流中除去污染物，获得纯化的气体物流和含Ｈ↓［２］Ｓ与ＲＳＨ的含硫气体物流；　　　　（ｂ）将含Ｈ↓［２］Ｓ与ＲＳＨ的含硫气体物流分离成富含Ｈ↓［２］Ｓ的气体物流和含ＲＳＨ的残余气体物流；　　　　（ｃ）在Ｃｌａｕｓ单元内将富含Ｈ↓［２］Ｓ的气体物流内的Ｈ↓［２］Ｓ转化成元素硫，从而获得含ＳＯ↓［２］的第一废气物流；　　　　（ｄ）在Ｃｌａｕｓ废气处理反应器内将含ＳＯ↓［２］的第一废气物流中的ＳＯ↓［２］转化成Ｈ↓［２］Ｓ，获得含Ｈ↓［２］Ｓ的第二废气物流；　　　　（ｅ）在ＲＳＨ转化反应器内将来自含ＲＳＨ的残余气体物流中的ＲＳＨ转化成Ｈ↓［２］Ｓ，获得含Ｈ↓［２］Ｓ的残余气体物流，其中ＲＳＨ转化反应器内的至少一个操作条件不同于Ｃｌａｕｓ废气处理反应器的相应操作条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CPJM梵登布兰德，L辛格雷乔，JTM史密特斯，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]