具有改进的二氧化碳回收的改进硫回收操作制造技术

一种从含硫气流中回收硫和二氧化碳的方法，该方法包括以下步骤：向膜分离单元提供含硫气流，含硫气流包含硫化氢和二氧化碳；在膜分离单元中，将硫化氢与二氧化碳分离以获得渗余物流和第一渗透物流，其中渗余物流包含硫化氢，其中渗透物流包含二氧化碳；将渗余物流引入硫回收单元；在硫回收单元中。处理渗余物流以产生硫料流和尾气流，其中硫料流包含液态硫；将渗透物流引入胺吸收单元；以及在胺吸收单元中，处理渗透物流以产生富二氧化碳流。处理渗透物流以产生富二氧化碳流。处理渗透物流以产生富二氧化碳流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的二氧化碳回收的改进硫回收操作


[0001]本文所描述的系统和方法涉及改进的硫化氢及二氧化碳的回收。更具体地，提供了用于组合胺吸收技术和膜气体分离技术的系统和方法。

技术介绍

[0002]硫化氢浓度低(例如浓度低于30摩尔％)的酸性气流会导致克劳斯单元出现问题。低浓度的硫化氢会导致克劳斯炉中温度较低。在如此低的温度下，无法破坏BTX、硫醇、C2+烃类等污染物。未破坏的污染物会导致克劳斯单元其他部分中的催化剂失活。
[0003]选择性胺吸收技术可用于提高克劳斯装置进料的硫化氢浓度，但此类方法往往需要大型且昂贵的塔，而且其提高硫化氢浓度的效果有限。

技术实现思路

[0004]本文所描述的系统和方法涉及改进硫化氢和二氧化碳的回收。更具体地，提供了用于组合胺吸收技术和膜气体分离技术的系统和方法。
[0005]第一方面，提供了一种从含硫气流中回收硫和二氧化碳的方法。该方法包括以下步骤：向膜分离单元提供含硫气流，该含硫气流包含硫化氢和二氧化碳；在膜分离单元中分离硫化氢与二氧化碳以获得渗余物流和第一渗透物流，其中渗余物流包含硫化氢，其中渗透物流包含二氧化碳；将渗余物流引入硫回收单元；在硫回收单元中处理渗余物流以产生硫料流和尾气流，其中硫料流包含液态硫；将渗透物流引入胺吸收单元；在胺吸收单元中处理渗透物流以产生富二氧化碳流。
[0006]根据至少一个实施方案，渗余物流的硫化氢浓度可在80摩尔％和95摩尔％之间。膜分离段包括二氧化碳选择性膜。该膜可具有至少10的二氧化碳
‑/>硫化氢选择度和至少500气体渗透单位(gpu)的渗透率。该膜可由全氟聚合物制成。
[0007]根据至少一个实施方案，膜分离单元包括渗余物串联配置的两个膜段。根据至少另一个实施方案，膜分离单元包括渗透物串联配置的两个膜段。
[0008]第二方面，提供了一种从含硫气流中回收硫和二氧化碳的方法。该方法包括以下步骤：向选择性胺吸收单元提供含硫气流，该含硫气流包含硫化氢和二氧化碳；在选择性胺吸收单元中分离硫化氢和二氧化碳以产生富二氧化碳流和富硫化氢流，其中富二氧化碳流包含二氧化碳；将富硫化氢流引入膜分离段，其中富硫化氢流包含硫化氢和二氧化碳；在膜分离段中从富硫化氢流的二氧化碳中分离硫化氢，以产生渗余物流和渗透物流；将渗余物流引入硫回收单元，其中渗余物流包含硫化氢；以及在硫回收单元中处理渗余物流以产生硫料流和尾气流，其中硫料流包含液态硫。
[0009]根据至少一个实施方案，渗余物流中硫化氢的浓度可以在80摩尔％和95摩尔％之间。膜分离段包括二氧化碳选择性膜。膜分离单元包括膜，其中该膜的二氧化碳
‑
硫化氢的选择度为至少10并且渗透率为至少500gpu。
[0010]根据至少一个实施方案，膜分离单元包括由全氟聚合物制成的膜。根据至少另一
个实施方案，将尾气流再循环至选择性胺吸收单元。
[0011]根据至少一个实施方案，膜分离单元包括渗余物串联配置的两个膜段。根据至少另一个实施方案，膜分离单元包括渗透物串联配置的两个膜段。
[0012]第三方面，提供了一种从两种含硫气流中回收硫和二氧化碳的方法；第一含硫气流具有大于10摩尔％的二氧化碳和硫化氢浓度以及小于10摩尔％的氮气浓度，并且第二含硫气流具有小于20摩尔％的二氧化碳和硫化氢浓度或大于10摩尔％的氮气浓度。该方法包括以下步骤：将第一含硫气流引入膜分离单元并对第一含硫气流进行分离以获得渗余物流和渗透物流，渗余物流包含硫化氢，并且渗透物流包含二氧化碳；将渗透物流和第二含硫气流引入选择性胺吸收单元并使用胺吸收工艺获得回收的硫化氢流和富二氧化碳流，回收的硫化氢流包含硫化氢，并且富二氧化碳流包含二氧化碳；将回收的硫化氢流再循环至膜分离单元；以及将渗余物流引入硫回收单元并采用克劳斯工艺处理渗余物流以获得包含硫的硫料流。
[0013]根据至少一个实施方案，引入硫回收单元的渗余物流包含在80摩尔％和95摩尔％之间的硫化氢。根据至少一个实施方案，膜分离单元包括渗余物串联配置的两个膜段。根据至少另一个实施方案，膜分离单元包括渗透物串联配置的两个膜段。
[0014]膜分离单元可包括由全氟聚合物制成的膜。根据至少一个实施方案，膜分离单元包括二氧化碳
‑
硫化氢选择度为至少10且渗透率为至少500gpu的膜。根据至少一个实施方案，第二含硫气流包含在5摩尔％和50摩尔％之间的氮气。
附图说明
[0015]参照以下描述、权利要求和附图，将更好地理解本专利技术的实施方案的这些和其他特征、方面和优点。然而，应当注意，附图仅说明了若干实施方案，因此不应被视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术的范围可允许其他等效的实施方案。
[0016]图1是不同膜材料的二氧化碳
‑
硫化氢选择度和二氧化碳渗透性的图。
[0017]图2是膜分离单元的各膜段的配置的图示。
[0018]图3是用于从含硫气流中回收硫和二氧化碳的不同工艺和系统配置的图示。
[0019]图4是富含硫化氢的酸性气体中硫化氢浓度与选择性胺吸收单元的进料气中硫化氢的函数关系图。
[0020]图5是使用两段渗余物串联膜段配置的工艺和系统的实施方案的图示，其中将含硫气体供给到膜分离单元。
[0021]图6是使用两段渗透物串联膜段配置的工艺和系统的实施方案的图示，其中将含硫气体供给到膜分离单元和选择性胺吸收单元。
[0022]图7是从含硫气流中回收硫和二氧化碳的两种工艺的图示和比较，一种工艺具有膜分离段，另一种工艺没有膜分离段。
[0023]图8是使用选择性胺吸收单元和两段渗余物串联膜段配置以从含硫气流中回收硫和二氧化碳的工艺和系统的实施方案的图示。
[0024]图9是使用具有选择性胺吸收单元以从含硫气流中回收硫和二氧化碳的两段渗透物串联膜段配置的工艺和系统的实施方案的图示。
具体实施方式
[0025]虽然将描述若干实施方案，但是应当理解的是，相关领域的普通技术人员能够领会本文所描述的装置和方法的多个示例、变型和替换均属于实施方案的范围和主旨内。因此，本文所描述的示例性实施方案是在不丧失一般性并且不对要求保护的实施方案加以限制的情况下进行阐述的。
[0026]本文所描述的实施方案涉及包含膜分离单元和胺吸收工艺以产生富硫化氢气流和富二氧化碳气流的混合工艺和系统。有利地，与常规工艺相比，融合工艺获得具有提高的效率和经济性的总硫回收工艺。有利地，本文所描述的工艺和系统可以去除二氧化碳，使得富硫化氢流进入硫回收单元，这可以减少克劳斯装置尾气处理工艺中的二氧化碳量，降低运行尾气处理工艺的复杂性和成本。有利地，当克劳斯装置进料具有高浓度的二氧化碳时，膜分离单元和胺吸收工艺的组合可以减少或消除克劳斯装置中由于再循环气体而导致的二氧化碳积累。有利地，膜分离单元和胺吸收工艺的组合可以避免在尾气处理单元中使用吸收工艺，从而改进硫回收并减少资本支出。有利地，与单独使用胺吸收工艺相比，膜分离单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种从含硫气流中回收硫和二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：向膜分离单元提供含硫气流，所述含硫气流包含硫化氢和二氧化碳；在所述膜分离单元中，将所述硫化氢与所述二氧化碳分离以获得渗余物流和第一渗透物流，其中所述渗余物流包含硫化氢，其中所述渗透物流包含二氧化碳；将所述渗余物流引入硫回收单元；在所述硫回收单元中，处理所述渗余物流以产生硫料流和尾气流，其中所述硫料流包含液态硫；将所述渗透物流引入胺吸收单元；以及在所述胺吸收单元中，处理所述渗透物流以产生富二氧化碳流。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述渗余物流的硫化氢浓度在80摩尔％和95摩尔％之间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述膜分离单元包括膜，其中所述膜为二氧化碳选择性膜。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述膜分离单元包括膜，其中所述膜的二氧化碳
‑
硫化氢的选择度为至少10并且渗透率为至少500gpu。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述膜分离单元包括由全氟聚合物制成的膜。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述膜分离单元包括渗余物串联配置的两个膜段。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述膜分离单元包括渗透物串联配置的两个膜段。8.一种从含硫气流中回收硫和二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：向选择性胺吸收单元提供含硫气流，所述含硫气流包含硫化氢和二氧化碳；在所述选择性胺吸收单元中，将所述硫化氢与所述二氧化碳分离以产生富二氧化碳流和富硫化氢流，其中所述富二氧化碳流包含二氧化碳；将所述富硫化氢流引入膜分离单元，其中所述富硫化氢流包含硫化氢和二氧化碳；在所述膜分离单元中，将所述富硫化氢流的所述硫化氢与所述二氧化碳分离，以产生渗余物流和渗透物流；将所述渗余物流引入硫回收单元，其中所述渗余物流包含硫化氢；以及在所述硫回收单元中，处理所述渗余物流以产生硫料流和尾气流，其中所述硫料流包含液态硫。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述渗余物流中的硫化氢的浓度在80摩尔％和95摩尔％之间。10.根据权利要求8或9所述的方法，所述膜分离段包括膜，其中所述膜为二氧化碳选择性膜。11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：米林德，
申请(专利权)人：膜技术研究股份有限公司，
类型：发明
国别省市：