【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种酸性气处理方法及装置,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,尤其适用于含高浓度硫化氢气体的净化,实现污染物的资源化处理方法及生产装置。
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。最初的克劳斯法是硫 ...
【技术保护点】
一种酸性气处理方法,所述方法以氢氧化钠为吸收剂,经过两级气液反应和一级液液反应过程,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;所述方法包括如下步骤:使用第1处理器,其用于接收并处理酸性气,处理后得到气相的第1料流和液相的第2料流,将第2料流分为第21料流、第22料流、第23料流和第24料流四个子料流,其中将第21料流循环至第1处理器作为保护液使用,将第22料流循环至第1处理器作为吸收液使用;使用第2处理器,其用于处理来自第1处理器的第1料流,得到气相的第3料流和液相的第4料流;将第4料流分为第41料流、第42料流和第43料流三个子料流,其中将第41料流返回至第1处理器中作为处理液使用,用于处理所述酸性气体;将第42料流循环至第2处理器作为吸收液使用,将第43料流循环至第2处理器作为保护液使用;使用反应蒸发结晶器,其用于接收来自第1处理器的第23料流和第24料流,其中第24料流进入反应蒸发结晶器的内筒,与来自碱液入口管线的氢氧化钠溶液混合反应,得到液相的第5料流,将第5料流返回第2处理器作为吸收液使用,第23料流进入反应蒸发结晶器的外筒,经换热后得到液相第5料流和固体第6料 ...
【技术特征摘要】
1.一种酸性气处理方法,所述方法以氢氧化钠为吸收剂,经过两级气液反应和一级液液反应过程,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;所述方法包括如下步骤:
使用第1处理器,其用于接收并处理酸性气,处理后得到气相的第1料流和液相的第2料流,将第2料流分为第21料流、第22料流、第23料流和第24料流四个子料流,其中将第21料流循环至第1处理器作为保护液使用,将第22料流循环至第1处理器作为吸收液使用;
使用第2处理器,其用于处理来自第1处理器的第1料流,得到气相的第3料流和液相的第4料流;将第4料流分为第41料流、第42料流和第43料流三个子料流,其中将第41料流返回至第1处理器中作为处理液使用,用于处理所述酸性气体;将第42料流循环至第2处理器作为吸收液使用,将第43料流循环至第2处理器作为保护液使用;
使用反应蒸发结晶器,其用于接收来自第1处理器的第23料流和第24料流,其中第24料流进入反应蒸发结晶器的内筒,与来自碱液入口管线的氢氧化钠溶液混合反应,得到液相的第5料流,将第5料流返回第2处理器作为吸收液使用,第23料流进入反应蒸发结晶器的外筒,经换热后得到液相第5料流和固体第6料流。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述酸性气体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:所述第1处理器和第2处理器的反应温度为70~100℃,优选为80~95℃。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:所述第1处理器和第2处理器中,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:所述乏气为不与酸性气和NaOH溶液反应的任意气体,具体为低压瓦斯气、氮气、惰性气体中的任一种。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于:所述乏气的体积流量与酸性气入口管线处的酸性气的体积流量比为1:1~3:1,优选为1.5:1~2:1。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于:所述第21料流的体积流量占第2料流总体积流量的3%~10%,优选5%~7%;第22料流的体积流量占第2料流总体积流量的50%~80%,优选60%~70%,第23料流的体积流量占第2料流总体积流量的10%~20%,优选10%,第24料流的体积流量占第2料流总体积流量的10%~30%,优选13%~25%。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于:所述第41料流的体积流量占第4料流总体积流量的20%~40%,优选30%~35%,第42料流的体积流量占第4料流总体积流量的50%~80%,优选60%~70%,第43料流的体积流量占第4料流总体积流量的5%~25%,优选8%~15%。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于:所述氢氧化钠溶液质量浓度为20%~60%,优选为32%~45%。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述的第24料流的体积流量与氢氧化钠溶液的体积流量比例为3/1~1/1。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于:所述第1处理器、第2处理器为文丘里反应器,所述反应器由上、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,优选为三角形齿槽结构,齿槽宽度为3mm~20mm,优选5mm~8mm;其底部夹角为15~90°,优选30~60°。
16.按照权利要求11至15中任一项所述的方法,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。
17.按照权利要求11至16中任一项所述的方法,其特征在于:所述第2处理器的气液分离管还设有处理液入口,处理液入口设置在气液分离管的外筒体的侧壁上,且处理液入口气的位置低于气液分离管的内筒体的下端出口的位置。
18.按照权利要求1至17中任一项所述的方法,其特征在于:所述反应蒸发结晶器为套筒结构,包括内筒体和外筒体,所述内筒体和外筒体之间为密闭空间,所述内筒体为可转动结构,由驱动电机带动转动,所述内筒体一端为液相物料进口、内筒体另一端为液相物料出口,外筒体上设有液相物料入口、乏气引出口、液相产品出口和固体产品...
【专利技术属性】
技术研发人员:孟凡飞,齐慧敏,王璐瑶,彭德强,陈新,
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
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