复合脱硫剂和对含硫气体进行深度脱硫的方法技术

本发明专利技术提供一种复合脱硫剂和对含硫气体进行深度脱硫的方法，其中复合脱硫剂包括：砜或亚砜：2～40份、有机胺脱硫剂：2～30份、C6～C12的芳香烃：0～20份、强化剂：5～90份；其中，强化剂选自N‑甲酰吗啉、N‑甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、三甘醇、四甘醇和碳酸丙烯酯中的至少一种。本发明专利技术所提供的复合脱硫剂，能够实现含硫气体中硫化氢与有机硫成分同时深度脱除，采用上述复合脱硫剂对含硫气体进行深度脱硫的方法，还具有设备改造费用低、运行能耗低的优点。

Combined desulfurizer and deep desulphurization method for sulfur containing gas

The present invention provides a compound Desulphurizer and a method for deep desulfurization of sulfur containing gases, in which the compound desulfurizer includes: sulfone or sulfoxide: 2~40, 2~30, C6 to C12 aromatic hydrocarbons: 0~20, and 5~90; among them, the fortifier is selected from N morpholine and N methyl pyrrolidone At least one of polyethylene glycol, three glycols, four glycols and propylene carbonate. The compound desulphurizer provided by the invention can realize the deep removal of hydrogen sulfide and organic sulfur in sulfur gas, and the method of deep desulfurization of sulfur containing gas by the compound desulfurizer, which has the advantages of low cost of equipment modification and low energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
复合脱硫剂和对含硫气体进行深度脱硫的方法
本专利技术涉及含硫气体的深度脱硫技术，尤其涉及一种实现对硫磺尾气中的硫化氢和有机硫成分同时深度脱除的复合脱硫剂和对含硫气体进行深度脱硫的方法。
技术介绍
含硫尾气的治理效果一直以来是影响排放气体质量的重要因素，惯常的做法是对含硫尾气先经脱硫处理至其中硫含量低至一定程度，再通过焚烧以含硫氧化物的形式高空排放。含硫尾气是指各类加工单元排出的含硫气体，来源不同导致尾气组成会有不同，硫会以单质硫、硫化物以及有机硫(例如COS、CS2等)形式存在，所以尾气脱硫需要兼顾各类含硫物质的性质，最大程度地降低总硫含量，以满足气体排放标准。各种含硫尾气中，最受关注的应该是硫磺尾气，是来自炼油过程产生的酸性气经硫磺回收工序的排出产物，硫磺尾气的脱硫和后处理技术的研究也一直未停止。从脱硫净化效果考量，目前比较公认和使用的当属“加氢还原+醇胺吸收”，也就是公知的SCOT和Super-SCOT工艺，对硫磺尾气(来自硫磺回收工序或其它加工单元)脱硫尾气进入SCOT反应器实施加氢还原，在加氢催化剂的作用下，尾气中的硫及硫化物转变成硫化氢，过程气经冷却(一般是急冷)后进入脱硫吸收塔与醇胺溶剂接触，硫化氢及部分二氧化碳被吸收，尾气中的总硫可显著降低(可以低于300ppm)，再进入焚烧排放环节。新的气体排放标准的实施《GB31570-2015石油炼制工业污染物排放标准》规定，焚烧后排放中SO2的控制标准从960mg/Nm3提高到不得高于100mg/Nm3，而一些环境容量受限的经济发达地区更是将该指标提高到50mg/Nm3，因此对尾气的深度脱硫提出了更高的要求。鉴于这类含硫尾气的总硫含量来自硫化氢和有机硫形态存在的硫，目前已经有报道和实施的深度脱硫包括了针对二类形态硫的处理技术，确保控制排放中SO2的水平。通过加氢还原和醇胺溶剂吸收可以有效脱除大部分硫及硫化物，也可使部分有机硫实现脱除，但是气体中有机硫COS和CS2通过化学手段转化成H2S难度较大，在常用的急冷和胺脱等处理过程中的脱除率很低，一般不超过30％，虽然理论上还可以通过提高吸收压力、增加吸收级数等手段达到强化有机硫的吸收，控制焚烧气体中有机硫含量，但对现有更新改造要求高，基于大多数的在用装置，需要在焚烧工序后增设碱脱或胺脱措施，在投资高的同时，还导致设备腐蚀问题和碱渣污染。所以，为应对日趋严格的环保标准，目前较多采用的还是高温热焚烧加尾气后处理技术，先后出现了络合铁、离子液体、氨法脱硫、烟气碱洗工艺等，这些工艺虽对提升脱硫有效，但在实际应用中各有缺憾。络合铁工艺的基本原理是通过络合铁溶剂与含硫化氢的气体接触，硫化氢氧化为单质硫，催化剂中的三价铁离子被还原为二价铁离子。再通过向催化剂溶液中鼓入空气，利用空气中的氧气将二价铁离子氧化为三价铁离子，使催化剂再生后循环使用。该技术具有硫化氢脱出率高、操作简便、运行周期长等优点。但是操作过程中需补充流失的药剂如表面活性剂、杀菌剂、pH调节剂(碱)等。因受产品质量的限制，适用于小型硫磺回收装置提高尾气净化指标或做为小型硫磺回收装置的备用装置。离子液体工艺采用的离子液体是以有机阳离子和无机阴离子为主，添加少量活化剂、抗氧化剂组成的水溶液。该离子液体在低温下吸收二氧化硫，高温下将吸收剂中二氧化硫再生出来，从而达到脱除和回收烟气中二氧化硫的目的。离子液体循环吸收工艺脱硫效率高，对二氧化硫具有非常高的选择性。但是由于该工艺脱出的二氧化硫腐蚀性较强，因此对系统内的材质要求较高，导致建设投资较大；另一方面，该工艺产生的含盐废水较多，系统补水较大，同时增加了污水处理的成本。氨法脱硫工艺以液氨或氨水作吸收剂，吸收制硫部分焚烧后烟气中的二氧化硫，吸收后的尾气直接排大气，生成的亚硫酸铵溶液被鼓入的空气强制氧化生成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液经相关处理后可作为化肥原料使用。氨法烟气脱硫工艺属新型清洁技术之一。但副产大量硫酸铵，投资相对较高，炼厂可以综合考虑全厂烟气脱硫情况，统一考虑硫酸铵精制部分，降低投资；另外还存在严重的气溶胶问题。烟气碱洗过程为通过脱硫吸收塔脱除绝大多数的硫化氢及部分二氧化碳后，塔顶排放的净化尾气进入尾气炉焚烧，将净化尾气中剩余的硫化氢和氧硫化碳全部转化为二氧化硫，后烟气进入氢氧化钠吸收塔进行急冷和吸收二氧化硫，吸收二氧化硫后的净化烟气经吸收塔塔顶排气筒排空。该技术虽能实现硫回收尾气的超低排放，但工艺流程较长，系统较为复杂，建设投资和公用工程消耗都比较大；其次，氢氧化钠吸收工艺所产生的硫酸钠废水量比较大，大大增加了污水处理的成本。新型低温催化法脱硫技术该技术利用活性炭空隙的吸附作用将烟气中的SO2吸附富集，得到高浓度的SO2气体，并在活性炭载体上负载Cu、Fe、V、Al等活性催化成分。烟气中的SO2、H2O、O2被吸附在催化剂的孔隙中，在活性催化组分的作用下变为具有活性的分子，与SO2反应生成SO3，并进一步反应生成硫酸。该工艺具有较高脱硫效率高、运行成本较低的优点，但是催化剂时效性低，需要频繁的更换催化剂，由于副产硫酸导致管道投资大，防腐费用高昂。因此，提供一种新的脱硫剂配方及配套的深度脱硫工艺，使脱硫气体达到甚至远低于气体排放标准规定，同时还不增加企业的设备投资负担，是目前实际生产中面临的实际问题。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供一种复合脱硫剂和对含硫气体进行深度脱硫的方法，不仅能够同时实现硫化氢和有机硫的深度脱硫，而且还具有设备改造费用低的优点。为实现上述效果，本专利技术首先提供一种复合脱硫剂，包括如下重量份的组分：砜或亚砜：2～40份、有机胺脱硫剂：2～30份、C6～C12的芳香烃：0～20份、强化剂：5～90份；其中，强化剂选自N-甲酰吗啉、N-甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、三甘醇、四甘醇和碳酸丙烯酯中的至少一种。专利技术人研究发现，将上述组分进行合理配置，得到的复合脱硫剂具有非常突出的脱硫效果，能够一次性实现硫化氢以及COS等有机硫的同时深度脱除，使得到的脱硫气体中硫化氢含量小于5mg/Nm3，有机硫的含量小于20mg/Nm3(全部以硫计)，硫化物含量总和折合SO2小于50mg/Nm3，远远低于气体排放标准《GB31570-2015石油炼制工业污染物排放标准》的要求，从而能够将脱硫气体直接排放到大气中，避免了对硫磺尾气再次进行焚烧带来新的环境污染问题，并节约了能耗。并且，上述复合脱硫剂在对硫化物进行深度脱除的同时，还保持了对二氧化碳较低的吸收率，避免了传统胺脱硫工艺中，在深度脱除H2S的过程中所带来的CO2共吸率升高、酸性气体质量降低的弊端，不影响后续硫磺装置等的正常操作。因此，本专利技术所提供的复合脱硫剂，对含硫气体中的硫化物含量具有非常强的适应性，能够适用于目前硫磺回收及胺脱技术产生的最恶劣的含硫尾气，其中硫化氢的含量甚至可达到3000mg/Nm3，尤其能够适用于含硫尾气经SCOT工艺，即硫磺尾气经加氢还原和醇胺吸收后的产物的脱硫处理。具体的，硫磺尾气经加氢还原和醇胺吸收后的产物中，一般同时含有硫化氢和COS等有机硫，还可能含有部分二氧化碳，其中硫化氢的含量可达到300mg/Nm3。如无特别说明，本专利技术中，Nm3是指在25℃、1个标准大气压下的气体体积；其中N代表标准条件(Normal本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合脱硫剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：砜或亚砜：2～40份、有机胺脱硫剂：2～30份、C6～C12的芳香烃：0～20份、强化剂：5～90份；其中，所述强化剂选自N‑甲酰吗啉、N‑甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、三甘醇、四甘醇和碳酸丙烯酯中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种复合脱硫剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：砜或亚砜：2～40份、有机胺脱硫剂：2～30份、C6～C12的芳香烃：0～20份、强化剂：5～90份；其中，所述强化剂选自N-甲酰吗啉、N-甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、三甘醇、四甘醇和碳酸丙烯酯中的至少一种。2.根据权利要求1所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述砜选自环丁砜、甲基环丁砜和石油砜中的至少一种；所述亚砜选自二甲基亚砜和/或二乙基亚砜。3.根据权利要求1或2所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述砜或亚砜与所述强化剂的质量之和占复合脱硫剂质量的40～90％。4.根据权利要求1所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述有机胺脱硫剂选自异丙胺、甲基二乙醇胺、单乙醇胺、二异丙醇胺、二乙醇胺和二甘醇胺中的至少一种。5.根据权利要求1所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述C6～C12的芳香烃选自苯、甲苯、乙苯、二甲苯、萘和茚中的至少一种。6.根据权利要求1-5任一项所述的复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝天臻，赵亮，宋华，陈彦广，高金森，孙德欣，李德忠，
申请(专利权)人：河北精致科技有限公司，中国石油大学北京，东北石油大学，
类型：发明
国别省市：河北,13