一种含SO制造技术

本发明专利技术涉及一种含SO

【技术实现步骤摘要】
一种含SO2气体的处理方法及装置
本专利技术属于废气治理
，具体涉及一种含SO2气体的处理方法及装置。
技术介绍
由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成SO2，造成排放气中含有SO2气体。SO2在常温下为无色有刺激性气味的气体，是大气主要污染物之一。早在“十五”计划中，SO2就成为国家重点控制排放的主要污染物排放指标之一。2017年7月1实施的大气污染排放标准中SO2的排放标准限定到100mg/m3，有个别装置或地区，SO2的排放标准要求小于50mg/m3。目前，广泛应用的脱硫技术分可为湿法脱硫技术和干法脱硫技术。现有的脱硫技术按脱硫产物回收利用的程度可分为三类：第一类是SO2脱除后不可回收或难以利用，如石膏法、电石渣法等，这类方法产生大量的液体或固体废物，带来二次污染。第二类是通过化学试剂氧化或催化氧化将SO2转化为稀硫酸或硫酸盐，如双氧水氧化法、氨氧化法、活性炭湿式催化法，如专利CN105381699A记载了使用双氧水脱SO2，专利CN101085410记载了把烟气中SO2转化成硫酸氨的方法。该类技术需要不间断消耗氧化剂或催化剂，涉及到药剂供应半径及成本问题，偏远地区使用不便。第三类是将低浓度SO2吸收或吸附后再解吸得到高浓度SO2，回到制酸工段制取硫酸。如专利CN102743956A记载了将活性焦脱硫再生气制硫酸工艺。但活性焦（碳）不是严格意义上的吸附剂，它将参与反应，将SO2氧化成SO3，不利于后续处理。CN105251313A公开了一种二氧化硫的吸附装置，包括：硅胶干燥柱、气体混合器、变压吸附床、尾气吸附柱，所述硅胶干燥柱包括空气硅胶干燥柱、二氧化硫硅胶干燥柱；所述二氧化硫硅胶干燥柱通过管道与变压吸附床顶部相连接，所述空气硅胶干燥柱通过管道与气体混合器、变压吸附床底部相连接；所述变压吸附床底部另外通过管道与尾气吸附柱相连接。该专利技术在治理二氧化硫污染的同时，还可以浓缩二氧化硫。浓缩后的二氧化硫可用于制酸，或者作其他用处，并且活性炭可以循环再生使用。但是，当气体中的SO2浓度高于0.5%，活性炭柱的穿透时间短，吸附-解吸需要频繁操作；此外，活性炭会使部分SO2转化为SO3，不利于后续处理。CN103920365A公开了一种变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法，工艺步骤为：将焙烧硫铁矿的炉气除尘净化干燥和降温后，经200目聚四氟乙烯材质的精制硫酸炉气过滤器去除尘粒及铁锈；再通过精脱罐深度精脱水、脱氧和脱二氧化碳后，再利用变频变压吸附的办法实现N2与SO2的分离，然后再通过压缩或冷却、气液分离获得液态SO2，将分离出来的氮气与液态SO2装瓶供工业用；未被液化分离的SO2再进入压缩或冷却、气液分离的循环过程，把其中的SO2不断地分离下来。但即使采用变频变压的吸附办法，由于活性炭的吸附性能有限，吸附-解吸需要频繁操作；此外，活性炭会使部分SO2转化为SO3，不利于后续处理。目前，工业上广泛应用的活性炭（焦）材料具有较高的比表面积和孔结构，在活性炭材料上的金属活性中心的催化作用，通过化学反应可以使SO2转化为SO3后进一步与H2O反应，产生H2SO4，通过碱洗后实现烟气中的SO2脱除。但对于高浓度含SO2烟气，如石油炼化行业S-Zorb烟气中SO2浓度>0.5%，更适于将SO2物理吸附后再脱附，以实现SO2的回收利用，因此具有化学反应吸附的吸附材料并不适用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种含SO2气体的处理方法及装置。本专利技术采用压缩-吸附工艺，并结合改性的吸附材料，可以实现SO2的高效物理吸附，不需要频繁操作，SO2回收率高，运行稳定性好，净化气满足排放要求。本专利技术提供的含SO2气体的处理方法，包括如下内容：将含SO2气体在压缩单元进行压缩，然后进入吸附单元进行吸附，所述吸附单元采用的吸附材料为改性的锌基金属有机骨架材料，吸附穿透后进行解吸再生。本专利技术中，所述改性的锌基金属有机骨架材料，是将锌基MOFs材料在氮气存在下，在温度为850～1150℃处理5～10小时。所述的锌基金属有机骨架材料可以为MOFs-5、MOFs-74、ZIF系列等中的至少一种，ZIF系列材料可以是ZIF-8、ZIF-20、ZIF-21等中的至少一种，优选MOFs-5。锌基金属有机骨架材料的比表面积为850～1660m2/g，孔容为0.8～1.15cm3/g。进一步的，在处理前掺杂一定量碱性氨基酸进行改性，如可以是赖氨酸、精氨酸、组氨酸等中的至少一种，优选组氨酸。氨基酸的用量为金属有机骨架材料质量的0.01%～5.0%，优选0.1%～2.0%。改性后的锌基金属有机骨架材料，吸附容量是商品活性炭的2倍以上。本专利技术中，所述的含SO2气体，可以是来自燃煤电厂、冶金厂、石油化工厂等排放的废气或烟气，具体如燃煤或燃油锅炉烟气、FCC再生烟气、S-zorb吸附剂再生烟气等，烟气中SO2的体积浓度一般为0.01%～10%。根据废气来源特点，含SO2烟气在压缩前需经过除尘、冷却、脱水干燥等预处理。本专利技术中，所述压缩单元主要包括压缩机，对含SO2气体进行压缩，控制表压为0.1～1.0MPaG，压缩气体进入吸附单元中进行吸附。本专利技术中，所述的吸附单元由两个或两个以上吸附塔组成，可以交替运行。吸附条件为：吸附温度为-10～40℃，优选5～30℃，吸附体积空速为100～1000h-1，吸附压力为0.1～1.0MPa。本专利技术中，设定吸附出口浓度不高于50mg/m3时为穿透时间，吸附穿透后进行解吸，解吸可以采用加热再生、真空再生、真空热再生等方法，优选采用真空再生和定期真空热再生结合。再生的吸附塔最终绝压为3～8KPa，再生时间为1～10小时，最多不超过吸附时间的70%。吸附塔经过多次吸附-解吸后，当吸附剂的吸附量降低至初始吸附量的85%以下时，对吸附塔进行真空热再生，以氮气为气源，维持吸附绝压为10～50KPa，温度为80～300℃。得到的解吸气为高纯度的SO2气体，可以用于需要使用SO2气体的场合，比如用于硫回收装置制硫磺、炼油废碱液酸化处理等。本专利技术还提供了一种用于处理上述含SO2气体的处理装置，主要包括压缩单元、吸附单元和再生单元等，其中压缩单元主要包括压缩机，用于对废气进行压缩处理；吸附单元主要包括两个或两个以上吸附塔，装填有改性锌基金属有机骨架材料，用于SO2的吸附；再生单元主要包括真空泵、氮气加热器等，用于解吸再生得到高浓度SO2。本专利技术通过压缩-吸附组合工艺，并结合使用改性的吸附剂，可以实现SO2高效物理吸附和解吸，不仅可以获得纯度更高的SO2气体，SO2回收率较高；而且吸附装置不需要频繁切换，运行稳定性好，在实现排放气的达标排放的同时，降低了处理成本，具有良好的环保效益和经济效益。本专利技术采用改性金属有机骨架材料作为吸附材料，一方面，可以避免SO2氧化为SO3，实现SO2的高效物理吸附，与商用活性炭相比表现出更优异的SO2物理吸附性能。另一方面，改性的锌基金属有机骨架材料在穿透时间内，0.1～0.3MPa条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含SO

【技术特征摘要】
1.一种含SO2气体的处理方法，其特征在于包括如下内容：将含SO2气体在压缩单元进行压缩，然后进入吸附单元进行吸附，所述吸附单元采用的吸附材料为改性的锌基金属有机骨架材料，吸附穿透后进行解吸再生。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述改性的锌基金属有机骨架材料，是将锌基MOFs材料在氮气存在下，在温度为850～1150℃处理5～10小时。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的锌基金属有机骨架材料为MOFs-5、MOFs-74、ZIF系列中的至少一种，优选MOFs-5。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：掺杂一定量碱性氨基酸进行改性，碱性氨基酸是赖氨酸、精氨酸、组氨酸中的至少一种，优选组氨酸。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：氨基酸的用量为金属有机骨架材料质量的0.01%～5.0%，优选0.1%～2.0%。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的含SO2气体是来自燃煤电厂、冶金厂或石油化工厂排放的废气或烟气，具体是燃煤或燃油锅炉烟气、FCC再生烟气、S-zorb吸附剂再生烟气中的至少一种，烟气中SO2的体积浓度为0.01%～10%。


7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于：根据含废气来源特点，含SO2烟气在压缩前需经过除尘、冷却、脱水干燥预处理。


8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，刘忠生，方向晨，王新，齐慧敏，刘志禹，汪鹏，
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大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11