一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺。采用水洗除氨、克劳斯燃烧、水解反应、克劳斯反应、加氢反应、吸收氧化反应和硫磺精制相结合的工艺，可根据酸性气组成，灵活选用工艺流程，回收酸性气的热量，节能减排。本工艺可适用于各种不同组成酸性气的净化，经处理后的尾气能直接达标排放，且能回收得到高品质硫磺，硫回收率大于99.95％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含硫化氢酸性气的净化领域，具体为一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺。
技术介绍
在煤化工过程、石油和天然气加工过程中都会产生大量的含H2S酸性气体。如煤化工中从低温甲醇洗工段产生的H2S浓缩气、炼厂从酸水汽提工段来的酸性气等。这些酸性气中H2S浓度有很大区别，且所含羰基硫、氨等杂质浓度也不同，随着环保问题日益突出，国家排放标准也越来越严格。现阶段实行的《石油炼制工业污染物排放标准》中要求SO2特别排放限制为100mg/m3，《石油化学工业污染物排放标准》中要求SO2特别排放限制为50mg/m3。目前公开的方法中以克劳斯为主的超级克劳斯、超优克劳斯等硫回收工艺很难直接达到现有的排放标准要求，而用络合铁作为催化剂吸收氧化H2S的工艺具有吸收完全、尾气中H2S含量低、硫回收率高等特点，但其不能处理含NH3和COS等有机硫的酸性气，会导致NH3在硫磺过滤阶段散发出来，且采用络合铁氧化法回收的硫磺均为含水硫浆，达不到工业硫磺标准。本专利提供一种综合性的可处理含NH3和COS等杂质的、不同H2S浓度的酸性气的处理方法，在尾气排放达标的情况下同时可副产高品质硫磺。
技术实现思路
本方法的目的是为了改进传统的酸性气除硫化氢流程的不足之处，提供一种先进的处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺，可以适应多种工况并节能减排。为实现上述目的，本专利技术一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺，采用的工艺技术方案包括下列步骤：(1)酸性气中H2S浓度大于15vol.％时，酸性气通过水洗塔除氨后进入克劳斯燃烧炉，出克劳斯燃烧炉的工艺气依次经过废热锅炉、水解反应器、两级克劳斯反应器、加氢反应器并冷却后进入吸收氧化反应室，尾气达标直接排放，废锅和硫冷凝器直接产生高品质液硫。吸收氧化反应室产生的硫浆经过过滤机后分别经过熔浆罐、熔硫釜、熔硫分离器后产生高品质硫磺。在克劳斯反应器中不需维持H2S/SO2为严格的2/1，控制系统简单。(2)酸性气中H2S浓度小于等于15vol.％时，酸性气进入水洗塔、水解反应器并冷却后进入吸收氧化反应室，吸收氧化反应室产生的硫浆经过过滤机后分别经过熔浆罐、熔硫釜、熔硫釜分离器后产生高品质硫磺，吸收氧化反应室尾气达标直接排放。水解反应器也可用于直接去除原料气中的COS，进一步降低尾气中含硫物质的含量。具体的，酸性气在装有规整填料的水洗塔中进行水洗预处理除氨，可有效阻止氨在硫浆过滤单元散发到气相。进一步的，废热锅炉可产生0.5MPag的饱和蒸汽直接用于熔硫釜，使能量得到合理利用。进一步的，作为改进，克劳斯燃烧炉废锅后为水解反应器和两级克劳斯反应器，水解反应器中添加钛基水解催化剂，可去除克劳斯燃烧炉中生成的COS和CS2。进一步的，水解反应器中装填钛基催化剂，经水解反应器后的工艺气需冷却至40～60℃，以达到络合铁催化氧化的最佳温度。进一步的，在吸收氧化反应室中需加入络合铁催化剂、杀菌剂、表面活性剂、消泡剂和碱液。进一步的，在吸收氧化反应室中通入空气，经吸收氧化后的尾气直接达标排放。进一步的，吸收氧化反应室产生的硫浆送入过滤机进行过滤，滤液送回反应器，滤饼硫磺送往硫浆罐制备硫浆。进一步的，硫浆罐中添加水来制备硫浆，硫浆中硫磺浓度优选5％～15％，硫浆送入熔硫釜。进一步的，硫浆在熔硫釜中熔融后送往分离器，下层得到高品质液硫，控制液硫温度维持在130～155℃之间，上层水层送往闪蒸罐闪蒸后循环回硫浆罐制备硫浆。本专利技术为一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺，采用水洗除氨、克劳斯燃烧、水解反应、克劳斯反应、加氢反应、络合铁氧化还原反应和硫磺精制相结合的工艺，可根据酸性气组成，灵活选用工艺流程，适用于各种不同组成酸性气的净化；经处理后的尾气中硫含量低，硫回收率大于99.95％，且能回收得到高品质硫磺。本专利技术优点主要在于：(1)环境友好，排放尾气中硫含量低；(2)可回收得到高品质硫磺；(3)原料酸性气适用范围广，可适用于含NH3和COS的酸性气的处理及硫磺回收。(4)可根据酸性气中H2S的浓度灵活选用工艺流程。(5)使用克劳斯硫回收单元时不需精确控制H2S和SO2的比例为2/1，控制简单、操作灵活。废热锅炉和硫冷凝器副产的低压蒸汽可用于熔硫釜的加热，使热量得到综合利用。附图说明图1是本专利技术实施例之一工艺流程图。图2是本专利技术实施例之二工艺流程图。附图标号说明：水洗塔(1)，克劳斯燃烧炉(2)，废热锅炉(3)，水解反应器(4)，一级冷凝器(5)，一级克劳斯反应器(6)，二级冷凝器(7)，二级克劳斯反应器(8)，三级冷凝器(9)，加氢反应器(10)，工艺气冷却器(11)，吸收氧化反应室(12)，过滤机(13)，溶浆罐(14)，熔硫釜(15)，熔硫分离器(16)，闪蒸罐(17)。具体实施方式实施例1如图1所示，酸性气(101)经过水洗塔(1)脱出氨后进入克劳斯燃烧炉(2)，反应后的工艺气进入废热锅炉(3)进行余热回收，并副产低压蒸汽，经过余热回收的工艺气经预热后进入水解反应器(4)，水解克劳斯炉中反应生成的COS和CS2，出水解反应器的工艺气依次经过一级硫冷凝器(5)、一级克劳斯反应器(6)、二级硫冷凝器(7)、二级克劳斯反应器(8)、三级冷凝器(9)，液硫(104)从一级、二级、三级硫冷凝器排出的同时副产低压蒸汽。出三级冷凝器的工艺气经预热后通过加氢反应器(10)，加氢后的工艺气经工艺气冷却器(11)冷却到40～60℃后进入吸收氧化反应室(12)，吸收氧化反应室内使用络合物催化剂的将H2S转化为单质硫，络合铁催化剂使用通入的空气还原，经吸收后的尾气(107)达标排放。产生的湿硫磺经过过滤机(13)过滤，滤液(108)返回吸收氧化反应室(12)，硫磺送熔浆罐(14)。在熔浆罐中硫磺和水形成硫浆后送熔硫釜(15)，熔融后送分离器(16)分离出高纯度后的液硫(104)，水层去闪蒸罐(17)，闪蒸后的水(110)返回熔浆罐循环利用。实施例2如图2所示，酸性气(101)经过水洗塔(1)脱除氨后预热，进入水解反应器(4)，水解原料酸性气中含有的COS，出水解反应器的工艺气经工艺气冷却器(11)冷却到40～60℃后进入吸收氧化反应室(12)，吸收氧化反应室内使用络合物催化剂的将H2S转化为单质硫，络合铁催化剂使用通入的空气还原，经吸收后的尾气(107)达标排放。产生的湿硫磺经过过滤机(13)过滤，硫磺送熔浆罐(14)，滤液(108)返回吸收氧化反应室(12)。在熔浆罐中硫磺和水形成硫浆后送熔硫釜(15)，熔融后送分离器(16)分离出高纯度的硫磺(104)，水层去闪蒸罐(17)，闪蒸后的水(110)返回熔浆罐循环利用。应用本专利技术的一个实际案例如下，酸性气(101)流量7634Nm3/h，H2S浓度为35mol.％，COS浓度为0.08mol.％，NH3浓度为2.75％。经过本专利所述装置处理后时，出加氢反应器的工艺气流量7746Nm3/h，H2S浓度为1.39mol.％，经吸收后尾气(107)中H2S含量＜10ppm，可达标排放。同时在废热锅炉、一级、二级、三级硫冷凝器中副产10.82t/h压力为0.5MPag的饱和蒸汽供熔硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺，其特征是：(1)酸性气中H2S浓度大于15vol.％时，酸性气通过水洗塔(1)除氨后进入克劳斯燃烧炉(2)，出克劳斯燃烧炉的工艺气依次经过废热锅炉(3)、水解反应器(4)、两级克劳斯反应器(6、8)、加氢反应器(10)并经工艺气冷却器(11)冷却后进入吸收氧化反应室(12)，尾气达标直接排放，废热锅炉(3)和三级硫冷凝器(5、7、9)、冷凝分离出高品质液硫，吸收氧化反应室(12)产生的硫浆经过滤机(13)过滤后依次进入溶浆罐(14)、熔硫釜(15)、熔硫釜分离器(16)后获得高品质硫磺；(2)酸性气中H2S浓度小于等于15vol.％时，酸性气依次进入水洗塔(1)、水解反应器(4)并经工艺气冷却器(11)冷却后进入吸收氧化反应室(12)，吸收氧化反应室产生的硫浆经过过滤机(13)过滤后，粗硫分别经过溶浆罐(14)、熔硫釜(15)、熔硫釜分离器(16)提纯后获得高品质硫磺，吸收氧化反应室尾气达标直接排放。

【技术特征摘要】
1.一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺，其特征是：(1)酸性气中H2S浓度大于15vol.％时，酸性气通过水洗塔(1)除氨后进入克劳斯燃烧炉(2)，出克劳斯燃烧炉的工艺气依次经过废热锅炉(3)、水解反应器(4)、两级克劳斯反应器(6、8)、加氢反应器(10)并经工艺气冷却器(11)冷却后进入吸收氧化反应室(12)，尾气达标直接排放，废热锅炉(3)和三级硫冷凝器(5、7、9)、冷凝分离出高品质液硫，吸收氧化反应室(12)产生的硫浆经过滤机(13)过滤后依次进入溶浆罐(14)、熔硫釜(15)、熔硫釜分离器(16)后获得高品质硫磺；(2)酸性气中H2S浓度小于等于15vol.％时，酸性气依次进入水洗塔(1)、水解反应器(4)并经工艺气冷却器(11)冷却后进入吸收氧化反应室(12)，吸收氧化反应室产生的硫浆经过过滤机(13)过滤后，粗硫分别经过溶浆罐(14)、熔硫釜(15)、熔硫釜分离器(16)提纯后获得高品质硫磺，吸收氧化反应室尾气达标直接排放。2.如权利要求1所述的一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺，其特征是：酸性气在装有规整填料的水洗塔(1)中进行水洗除氨，洗涤水送污水处理，可有效阻止氨在硫浆过滤单元散发到大气中。3.如权利要求1所述的一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺，其特征是：克劳斯燃烧炉(2)温度控制在900～1300℃，炉体采用内衬结构。4.如权利要求1所述的一种处理含氨、羰基硫、硫化氢酸性气，并进行硫磺回收的新型工艺，其特征是：作为常规克劳斯工艺的改进，克劳斯燃烧炉(2)废锅后为水解反应器(4)和两级克劳斯反应器(6、8)，水解反应器中装填钛基水解催化剂，可去除在克劳斯燃烧炉中生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王向新，周丹黎，唐建业，张翔，尚剑，赵中，
申请(专利权)人：华陆工程科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61