一种炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法技术

本发明专利技术涉及一种采用炼厂碱渣回收炼厂酸性气体并采用含氧气体氧化碱渣吸收液制备硫代硫酸钠的新方法。本发明专利技术选用炼厂的碱渣吸收酸性气体，在吸收液中选用金属卟啉、卟吩中一种或多种构成的混合物作为催化剂，其用量为吸收溶液重量的0.1‑50ppm，通入0‑0.5Mpa(G)含氧气体，在温度10～50℃条件下，反应0.1～40小时。反应液中硫化物转化率≥99％,硫代硫酸钠选择性≥90％，硫酸钠选择性≤6％，亚硫酸钠选择性≤6％，经过吸收反应后尾气中硫化氢含量<50ppm。该工艺利用炼厂废碱渣吸收酸性气体可以避免废酸废碱环境污染，采用催化剂高选择性制备高附加值硫代硫酸钠，最大程度实现废物资源化，具有广阔的工业应用前景。

Method for preparing sodium thiosulfate from acidic gas of refinery

The present invention relates to a new method for preparing sodium thiosulfate from refinery alkaline residue by recovering acidic gas from refinery alkaline residue and oxidizing alkali residue absorption liquid with oxygen gas. The invention adopts refinery alkaline residue to absorb acidic gases, using a mixture of metal porphyrin, chlorin in one or more form in the absorbing liquid as a catalyst, the amount of absorption solution 0.1 of the weight of 50ppm, into the 0 0.5Mpa (G) containing oxygen gas at a temperature of 10 to 50 DEG C under the condition of reaction 0.1 ~ 40 hours. In the reaction liquid sulfide conversion rate greater than 99%, the selectivity of sodium thiosulfate sodium sulfate is more than 90%, selectivity is less than or equal to 6%, selectivity of sodium sulfite is less than 6%, the content of hydrogen sulfide absorption reaction in tail gas after < 50ppm. The process of using refinery alkaline residue can absorb acidic gases from waste acid and alkali from environmental pollution, with high selectivity for preparing high value-added sodium thiosulfate, achieve the greatest degree of waste resources, has a broad prospect in industrial application.

【技术实现步骤摘要】
一种炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法
本专利技术涉及一种炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法，尤其是涉及一种采用废碱渣吸收酸性气体，选用金属卟啉或者金属卟啉与卟吩构成的混合物为催化剂的催化分子氧氧化含硫化合物化制备硫代硫酸钠的方法。技术背景炼厂酸性气是在石油加工过程中产生的一种加工尾气，其主要成分H2S。目前工业上回收利用该类酸性气体根据回收制得产品的不同，可以分为回收制硫磺、制硫酸、制硫氢化钠等。回收制备硫磺一般采用成熟的克劳斯法，该法工艺复杂，设备投资成本高，尾气中生成的SO2需要进一步吸收处理。回收制备硫酸工艺过程复杂，转化率高，在实际生产过程中会产生酸雾，对设备腐蚀严重，投资成本大，工艺产生的硫酸附加值低。炼厂酸性气制硫氢化钠工艺是在常温下将H2S气体通入碱液中搅拌吸收而制得，该工艺产品杂质多，纯度低，不能够得到优质的NaHS产品。另一方面，炼厂每年同时产生大量的废碱渣，比如液化气碱渣，烷烃碱渣等，这些碱渣由于含有大量的氢氧化钠，碱度极大，具有很强的生物毒性与腐蚀性，是炼油厂十分难处理的一类高危废水。因此研究一种采用废碱渣吸收酸性气体，并将吸收酸性气体后的溶液高选择性制备高附加值的硫代硫酸钠，既可以减少设备投资，又可以减少废水废气产生量，实现废物资源化，无论是在科学或工业生产方面有十分重要的意义。
技术实现思路
：为解决上述问题，本专利技术公开了一种炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的新方法；采用炼厂碱渣吸收酸性气体，选用金属卟啉、卟吩中一种或几种构成的混合物作为催化剂，其用量为吸收溶液重量的0.1-50ppm，通入0-0.5Mpa(G)含氧气体，在温度10～50℃条件反应0.1～40小时。处理后反应液中硫化物转化率≥99％,硫代硫酸钠选择性≥90％，硫酸钠选择性≤6％，亚硫酸钠选择性≤6％，经过吸收反应后尾气中硫化氢含量<50ppm。本专利技术利用废碱渣吸收酸性气体，并采用高效催化剂催化氧化制备高附加值的硫代硫酸钠。本专利技术解决上述技术问题所采取的的技术方案是：一种炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法，采用炼厂废碱渣吸收酸性气体，向吸收容液中加入催化剂及含氧气体，在温度10～50℃条件下，压力为0-0.5Mpa使用0.1～50ppm催化剂，反应时间为0.1～40小时；所述催化剂为金属卟啉或卟吩或金属卟啉与卟吩的混合物。进一步的改进，所述炼厂废碱渣为烷烃碱渣，液化气碱渣中的一种或几种构成的混合碱渣。进一步的改进，所述催化剂的加入量为0.1-50ppm，吸收液反应保持在10-50℃，通入含氧气体的反应时间为0.1-40h。进一步的改进，所述催化剂的加入量为2ppm，吸收液氧化反应温度保持在30℃。进一步的改进，所述含氧气体为空气或富氧或贫氧气体或纯氧。进一步的改进，所述含氧气体为空气，通过暴气或带搅拌气体分布器通入，每升吸收液的空气通入速度为20L/h。进一步的改进，所述催化剂为金属卟啉，金属卟啉的分子式为通式(Ⅰ)或(Ⅱ)或(Ⅲ)；其中，通式(Ⅰ)中M表示过渡金属原子Co、Cu、Ni、Zn或Ru；通式(Ⅱ)中M表示Fe、Mn或Cr；通式(Ⅲ)中M1，M2为Fe、Mn、Co；通式(Ⅱ)中的配位基X为乙酸、乙酰丙酮、卤素或酸根负离子；通式(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)中取代基R1,R2,R3为羟基、卤素、胺基、氨基、硝基或磺酸基。进一步的改进，所述催化剂为卟吩，卟吩的分子式为通式(Ⅳ)其中，R为磺酸基或硝基。进一步的改进，所述催化剂为金属卟啉和卟吩构成的混合物。说明书附图图1本专利处理酸性气体的装置流程图；具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1.如图1所示，某炼厂的酸性尾气气体特征为H2S为63.8％，C02为1.43％，烃类、空气及其它为34.77％。将酸性气体通入吸收塔，采用含NaOH为20％烷烃碱渣作为吸收液，在吸收塔充分吸收后尾气含硫量为30ppm。取500ml吸收酸性气体后碱渣液，在吸收液中加入5ppm的金属卟啉混匀，金属卟啉的分子式为通式(Ⅰ)，其中M为Co；R1、R2、R3分别为-SO3H、H、H；在30℃下通入空气，空气通入速度为30L/h，通入时间为1h。处理后，吸收液经检测：硫化物转化率为99.5％，硫代硫酸钠选择性为92％，硫酸钠选择性为3％，亚硫酸钠选择性为4％，硫磺选择性为1％。实施例2.某炼厂的酸性尾气气体特征为H2S为63.8％，C02为1.43％，烃类、空气及其它为34.77％。将酸性气体通入吸收塔，采用含NaOH为25％烷烃碱渣作为吸收液，在吸收塔充分吸收后尾气含硫量为10ppm。取500ml吸收酸性气体后碱渣液，在吸收液中加入2ppm的金属卟啉与卟吩混匀，金属卟啉与卟吩的混合比例为3:1.金属卟啉的分子式为通式(Ⅱ)，其中M为Co；R1、R2、R3分别为-SO3H、H、H；卟吩的分子式为通式(Ⅳ)；R为-SO3H，金属卟啉：卟吩＝3:1；在30℃下通入空气，空气通入速度为20L/h，通入时间为0.5h。处理后，吸收液经检测：硫化物转化率为99.9％，硫代硫酸钠选择性为97.5％，硫酸钠选择性为1.2％，亚硫酸钠选择性为1.1％，硫磺选择性为0.2％。实施例3.某炼厂的酸性尾气气体特征为H2S为63.8％，C02为1.43％，烃类、空气及其它为34.77％。将酸性气体通入吸收塔，采用含NaOH为15％液化气碱渣作为吸收液，在吸收塔充分吸收后尾气含硫量为50ppm。取500ml吸收酸性气体后碱渣液，在吸收液中加入50ppm的金属卟啉混匀，金属卟啉的分子式为通式(Ⅱ)，其中M为Mn；R1、R2、R3分别为-NO3、H、H；在25℃下通入空气，空气通入速度为40L/h，通入时间为40h。处理后，吸收液经检测：硫化物转化率为99.9％，硫代硫酸钠选择性为90％，硫酸钠选择性为6％，亚硫酸钠选择性为3％，硫磺选择性为1％。实施例4.某炼厂的酸性尾气气体特征为H2S为63.8％，C02为1.43％，烃类、空气及其它为34.77％。将酸性气体通入吸收塔，采用含NaOH为18％液化气碱渣作为吸收液，在吸收塔充分吸收后尾气含硫量为35ppm。取500ml吸收酸性气体后碱渣液，在吸收液中加入10ppm的金属卟啉混匀，金属卟啉的分子式为通式(Ⅲ)，其中M为Fe；R1、R2、R3分别为-SO3H、H、H；在50℃下通入空气，空气通入速度为40L/h，通入时间为10h。处理后，吸收液经检测：硫化物转化率为99.9％，硫代硫酸钠选择性为91％，硫酸钠选择性为6％，亚硫酸钠选择性为2％，硫磺选择性为2％。实施例5.某炼厂的酸性尾气气体特征为H2S为63.8％，C02为1.43％，烃类、空气及其它为34.77％。将酸性气体通入吸收塔，采用含NaOH为22％混合碱渣渣作为吸收液，在吸收塔充分吸收后尾气含硫量为19ppm。取500ml吸收酸性气体后碱渣液，在吸收液中加入25ppm的金属卟啉混匀，金属卟啉的分子式为通式(Ⅲ)，其中M为Mn；R1、R2、R3分别为-OH、H、H；在40℃下通入空气，空气通入速度为40L/h，通入时间为1h。处理后，吸收液经检测：硫化物转化率为99.9％，硫代硫酸钠选择性为92％，硫酸钠选择性为6％，亚硫酸钠选择性为2.5％，硫磺选择性为1.5％。实施例6.某炼厂的酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法，其特征在于，采用炼厂废碱渣吸收酸性气体，向吸收容液中加入催化剂及含氧气体，在温度10～50℃条件下，压力为0‑0.5Mpa使用0.1～50ppm催化剂，反应时间为0.1～40小时；所述催化剂为金属卟啉或卟吩或金属卟啉与卟吩的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法，其特征在于，采用炼厂废碱渣吸收酸性气体，向吸收容液中加入催化剂及含氧气体，在温度10～50℃条件下，压力为0-0.5Mpa使用0.1～50ppm催化剂，反应时间为0.1～40小时；所述催化剂为金属卟啉或卟吩或金属卟啉与卟吩的混合物。2.根据权利要求1所述炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法，其特征在于，所述炼厂废碱渣为烷烃碱渣，液化气碱渣中的一种或几种构成的混合碱渣。3.如权利要求1所述的炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法，其特征在于，所述催化剂的加入量为0.1-50ppm，吸收液反应保持在10-50℃，通入含氧气体的时间为0.1-40h。4.如权利要求3所述的炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法，其特征在于，所述催化剂的加入量为2ppm，吸收液氧化反应温度保持在30℃。5.如权利要求1所述的炼厂酸性气体制备硫代硫酸钠的方法，其特征在于，所述含氧气体为空气或富氧或贫氧气体或纯氧。...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伟平，廖湘骥，韩羽君，高英杰，朱艳，杨傲，卢敏，陈敏，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43