除去克劳斯硫回收装置残余气体中的硫化合物的方法制造方法及图纸

克劳斯元素硫回收装置的残余气体中硫化合物的除去和以元素硫形态回收上述化合物中硫的方法，所述方法是残余气体进行加氢和水解的联合处理，将其所含的硫化合物转成Ｈ↓［２］Ｓ形态，生成的含Ｈ↓［２］Ｓ的所态流出物与提供Ｏ↓［２］∶Ｈ↓［２］Ｓ的摩尔比为０. ５－３. ０，优选０. ５－１. ５的适量的含游离氧的气体同氧化Ｈ↓［２］Ｓ成元素硫的催化剂接触，其特征是来自加氢和水解联合处理的气态流出物冷却到所述气态流出物中的水的露点Ｑ和１８０℃之间的温度，冷却过的气态流出物和含游离氧的气流通过在温度保持在Ｑ和１８０℃之间的选择值下操作，使之与氧化Ｈ↓［２］Ｓ成元素硫的促进选择性氧化的催化剂相接触，上述接触的整个期间，温度都是在Ｑ和１８０℃之间的选择值，以便基本上定量地将上述气体流出物中的Ｈ↓［２］Ｓ转化成元素硫，而且几乎所有的元素硫都沉积在催化剂上，得到了实际上不含Ｈ↓［２］Ｓ的净化气体。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
除去克劳斯硫回收装置残余气体类型的残余气体中的硫化合物并以元素硫形态回收本专利技术涉及除去克劳斯硫回收装置残余气体类型的残余气体中硫化合物和以元素硫形态回收所述化合物中硫的方法。元素硫回收装置的残余气体中的硫是通过控制氧化法(称为克劳斯法)从含H2S的含硫气体产生的，其量约为硫化合物的0.2-2％(体积)，该硫化合物大部分为H2S，其余为SO2、COS、CS2和气态和/或多孔状的硫组成。这些残余气体通常要进行处理，以尽量地降低硫化合物的总量，其目的是，在将它们燃烧后，符合大气污染的立法标准，允许排放到大气，同时，可使回收这些硫化合物的形态有助于以硫回收装置处理的酸气产生的可浓集产品的产率。提高了在元素硫回收装置中处理含硫气体产生的可增加产品的收率。克劳斯硫回收装置残余气体的各种处理方法是已知的，尤其是包括残余气体的加氢和水解的联合处理方法，旨在将其所含的硫化-->合物转化成H2S的形态，随后将上述联合处理步骤中生成的流出物冷却至适宜于将其中的大部分水蒸汽冷凝的温度，最后处理除去了水蒸汽的气态流出物，除去其中的H2S，可以采用能再生的选择性溶剂吸收H2S，或者采用控制催化氧化H2S的方法。在上述几种包括通过催化氧化H2S成元素硫除去H2S的方法中，一种方法的特征是在克劳斯残余气体进行加氢和水解的联合处理和将所生成的气态流出物冷却，便使其中的大部分水分冷凝后，将除去了水蒸汽的流出物与含游离氧的控制量气体，在适宜的温度下与氧化H2S的催化剂接触，生成H2S∶SO2摩尔比大体上等于2∶1的含H2S和SO2的气流，以及呈气态的元素硫，在将所述气流冷却至低于160℃和任意分离出其中的元素硫后，与在足够低的温度下运行的克劳斯催化剂接触，以便使H2S与保留在催化剂上的SO2反应生成元素硫，从而产生硫化合物含量大为降低的残余气流出物，经燃烧后排放到大气，被元素硫饱和的克劳斯催化剂用非氧化性气体在温度200-500℃下定期进行吹扫，以气化该催化剂上残留的元素硫，从而保证了催化剂的再生，然后，将再生过的催化剂冷却到再次与含H2S和SO2的气体接触时所要求的温度，也就是说通过接触氧化产生该气流的温度。在这种方法中，冷却加氢和水解的联合处理步骤生成的气态流出物是利用残余气体进行的，以使冷却后的气态流出物的水蒸汽含量达到低于约10％(体积)，而这会导致产生大量被H2S污染的残余-->水，必须加以处理，以从其中除去H2S。此外，虽然按克劳斯化学计算量控制H2S催化氧化步骤中所用的含游离氧气体量可能是有效的，但是，通过催化氧化而产生的含H2S和SO2的气流中可能仍夹带未转化的氧，该气流与克劳斯催化剂接触时，会导致所述克劳斯催化剂失去活性的危险。最后，由于除去硫化合物的最后步骤是克劳斯反应，因此，净化的质量与注入氧化反应器的空气量的控制有关。本专利技术的目的是提供一种采取以元素硫的形态回收所述化合物的方式，从克劳斯元素硫回收装残余气体类型的残余气体中除去硫化合物的方法，该方法并不包括上述方法中任何的水冷凝步骤，或H2S和SO2之间的克劳斯反应，因此，可以消除上述方法的缺点。本专利技术的方法是这种类型，在该方法中残余气体经过加氢和水解的联合处理，其中所含的硫化合物被转化成H2S的形态，所生成的含H2S的气态流出物在适宜的温度下通过其量能提供O∶H2S摩尔比为0.5-3.0，优选0.5-1.5的含游离氧的气体，并与氧化H2S成元素硫的催化剂接触，其特征是将加氢和水解的联合处理步骤产生的气态流出物冷却到上述气态流出物中水的露点和180℃之间的温度，冷却的气态流出物和含游离氧的气体与促进选择性氧化H2S成元素硫的催化剂的接触是通过在所保持的温度下操作而进行的，在上述接触的整个期间，温度取和180℃之间的值，以基本上定量地将上述气态流出物中H2S氧化成元素硫，而生成的元素硫几乎全部都沉积在催化剂上，就得到了基本上无H2S的净化气流。-->当H2S氧化成元素硫的催化氧化反应是在本专利技术的温度范围进行时，H2S被选择性地氧化成元素硫，即使在氧过量时，也没有任何SO2形成。换言之，在本专利技术的方法中，可以在相对于反应的化学计算量大量过量氧存在的情况下操作，而几乎可以定量地转化H2S，并且对元素硫有极好的选择性，这就可以得到元素硫的产率实际上与在氧化催化剂上的氧的流率的控制精度无关。在加氢和水解联合处理步骤期间，常常在催化剂存在下进行，存在于残余气体中的硫化合物如SO2、CS2、COS和气态的元素硫和/或多孔状的元素硫，通过氢的作用(在SO2和气态和/或多孔状硫的情况下)或通过所述残余气体中水蒸泡的作用而产生的水解(在COS和CS2的情况下)转化成H2S。加氢和水解的联合处理在约140-550℃，优选约200-400℃之间的温度下进行。加氢反应所需要的氢可以是已存在于残余气体中的氢，或在加氢和水解区就地产生，例如当残余气体含CO和H2O这两种反应物时，就可以通过CO与H2O的反应来生成，否则可将外部的氢源加到残余气体中。将H2和CO加入残余气体的便利方法是将低于化学计算量的通过可燃性气体燃烧器产生的燃烧气体加入上述的残余气体中。所采用的氢气量必须足以将经过加氢和水解处理的残余气体中的可氢化的硫化合物或产物如SO2和气态的和/或多泡孔的元素硫转化成H2S。实际上，所采用的氢量可以为残余气体中可氢化的硫产物转化成H2S所需要的化-->学计算量的1-6倍。如果残余气体中所含的水蒸汽不足以水解有机硫化合物COS和CS2，那么可在进行加氢和水解联合处理前，加入所要求量的水蒸汽。加氢和水解处理步骤所采用的催化剂是元素周期表Va、VIa和VIII族的金属化合物，例如钴、钼、铬、钒、钍、镍、钨或铀的金属化合物，上述化合物可以任意地沉积在SiO2、Al2O3、SiO2/Al2O3型的载体上。沉积在Al2O3载体上的基于钴和钼的氧化物的加氢脱硫催化剂用于加氢和水解处理特别有效。在这种加氢和水解处理的情况下，气态反应混合物和催化剂间的接触时间可以在很宽的范围变化。它们在0.5-8秒，优选1-5秒之间是有利的，这些值是指在标准压力和温度条件下的值。残余气体加氢和水解的联合处理步骤生成的气态流出物使用任何已知的技术进行冷却，例如，与较冷的流体进行间接热交换的方式，使其温降到-180℃的范围，如前所述，是上述气态流出物中水的露点。然后，在冷却到-180℃温度的气态流出物中添加所要求量的含游离氧气体，这种添加可以在上述冷却气态流出物与氧化H2S成元素硫的催化剂接触时进行，或者优选在上述接触前进行，以便在与上述催化剂接触期间，得到均匀的反应混合物。用于将被处理气体中的H2S氧化成元素硫所使用的含游离氧的-->气体一般为空气，虽然可以采用纯氧、富氧空气，或氧与除氮以外的惰性气体按不同比例混合的混合物。如上所述，含游离氧的气体以提供反应混合物中O2∶H2S摩尔比为0.5-3.0，优选0.5-1.5这样的量来使用，该反应混合物与氧化H2S成元素硫的催化剂进行接触。气态反应混合物与氧化催化剂的接触时间可以为0.5-20秒，优选1-15秒，这些值是指在标准压力和温度条件下的值。氧化催化剂可以选自能够促进用氧选择氧化H2S成元素硫的各种的催化剂，也就是说，在温度低于生成元素硫的露点时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.克劳斯元素硫回收装置的残余气体中硫化合物的除去和以元素硫形态回收上述化合物中硫的方法，所述方法是残余气体进行加氢和水解的联合处理，将其所含的硫化合物转成H2S形态，生成的含H2S的所态流出物与提供O2∶H2S的摩尔比为0.5-3.0，优选0.5-1.5的适量的含游离氧的气体同氧化H2S成元素硫的催化剂接触，其特征是来自加氢和水解联合处理的气态流出物冷却到所述气态流出物中的水的露点Q和180℃之间的温度，冷却过的气态流出物和含游离氧的气流通过在温度保持在Q和180℃之间的选择值下操作，使之与氧化H2S成元素硫的促进选择性氧化的催化剂相接触，上述接触的整个期间，温度都是在Q和180℃之间的选择值，以便基本上定量地将上述气体流出物中的H2S转化成元素硫，而且几乎所有的元素硫都沉积在催化剂上，得到了实际上不合H2S的净化气体。2.按权利要求1的方法，其特征是由含H2S的气态流出物和含游离氧的气体组成的气体反应混合物同氧化催化剂的接触时间为0.5-20秒，优选1-15秒，这是在标准压力和温度下的值。3.按权利要求1或2的方法，其特征是氧化催化剂是由活性组分沉积在载体上组成，所述的活性组分是由过渡金属的一种或一种以上的氧化物和/或盐组成，所述的过渡金属选自镍、钴、铁、铜、银、锰、钼、铬、钨和钒，所述的载体选自铝土矿、三氧化二铝、TiO2、ZrO2、沸石、SiO2/Al2O3混合物、SiO2/TiO2混合物、SiO2和活性炭，上述催化剂的孔体积，通过汞渗透法测定，其值为150-600cm3/L催化剂。4.按权利要求1-3中的任一种方法，其特征是来自加氢和水解联合处理的含H2S的气态流出物和含游离氧的气体同氧化催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·菲利普，J·诺伽里德，G·克瓦斯尼科夫，
申请(专利权)人：埃勒夫勘探产品公司，
类型：发明
国别省市：