从酸性气体中回收硫的方法和设备技术

本发明专利技术涉及从酸性气体中回收硫的设备和方法。可以在采用酸性气体富集区和尾气处理区的硫回收系统中对含有较高含量的硫化羰和/或一种或多种类型的硫醇的酸性气体进行处理，其中使用来自尾气处理区的部分负载的硫吸收溶剂对酸性气体富集区中的硫进行吸收。来自酸性气体富集区的废气可与硫回收单元的尾气合并,并用硫回收单元的尾气氢化，从而增加了从初始酸性气体中回收的硫的总量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的一个或多个实施方式涉及从酸性气体中回收硫的方法和设备。2.相关技术的描述各种工业过程，例如天然气处理、油精炼以及煤的气化会产生含二氧化碳和硫化氢以及其他含硫化合物，例如硫化羰和/或硫醇的酸性气体。可以对所述酸性气体进行处理以对其中所含的有价值的硫进行回收，并降低排放到大气中的硫。例如，可以使酸性气体经过富集过程，其中酸性气体中的硫化氢被浓缩，然后在克劳斯(Claus )硫回收单元中进行处理。克劳斯硫回收过程对该富集流进行处理，将硫化氢转化成可回收的硫，同时产生适合在排放到大气中之前进行焚烧的废气。虽然在从酸性气体回收硫的
中取得了一定的进步，但是仍然需要进行改进，特别是对于贫酸气体而言。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方式涉及从含硫化氢的酸性气体中回收硫的方法。该实施方式的方法包括以下步骤:使酸性气体与部分负载的硫吸收溶剂在酸性气体富集区中发生接触，从而产生硫化氢富集的硫吸收溶剂以及硫化氢减少的废气，其中所述硫化氢减少的废气包含的硫化氢的量至少为0.5摩尔％，并且在接触前，所述部分负载的硫吸收溶剂包含的硫化氢的量至少为0.01摩尔％。 本专利技术的另一个实施方式涉及从含硫化氢的酸性气体中回收硫的方法。该实施方式的方法包括以下步骤:Ca)使酸性气体与部分负载的硫吸收溶剂在酸性气体富集区中发生接触，从而产生硫化氢富集的硫吸收溶剂以及硫化氢减少的废气；(b)从硫化氢富集的硫吸收溶剂中去除至少部分硫化氢，从而产生富集的硫化氢物流和再生的硫吸收溶剂；以及(C)使至少一部分再生的硫吸收溶剂与含硫化氢的氢化物流发生接触，从而产生部分负载的硫吸收溶剂，其中所述硫化氢富集的硫吸收溶剂的硫化氢含量至少为2.6摩尔％。本专利技术的另一个实施方式涉及一种用于从酸性气体中回收硫的硫回收系统。本实施方式的硫回收系统包括:酸性气体富集吸收剂容器、硫吸收溶剂再生器、克劳斯硫回收单元、加热器/混合器单元、氢化单元、骤冷柱以及尾气处理吸收剂容器，所述酸性气体富集吸收剂容器含有可以操作以从酸性气体中去除硫化氢的硫吸收溶剂；所述硫吸收溶剂再生器位于所述酸性气体富集吸收剂容器的下游并与之流体连通，且可以操作以从硫吸收溶剂中分离硫化氢并产生富集的硫化氢物流和再生的硫吸收溶剂；所述克劳斯硫回收单元位于所述硫吸收剂再生器的下游并与之流体连通，且可以操作以从富集的硫化氢物流中回收硫；所述加热器/混合器单元位于所述克劳斯硫回收单元和酸性气体富集容器的下游并与它们流体连通，且可以操作以对来自克劳斯硫回收单元的尾气以及来自酸性气体富集吸收剂容器的硫化氢减少的废气进行混合与加热；所述氢化单元位于所述加热器/混合器单元的下游并与之流体连通，且可以操作以对从加热器/混合器单元中排出的氢化进料流进行氢化；所述骤冷柱位于所述氢化单元的下游并与之流体连通；所述尾气处理吸收剂容器位于所述骤冷柱的下游并与之流体连通，且可以操作以从氢化克劳斯尾气和酸性气体富集废气中去除硫化氢。附图简要说明本文将参照附图对本专利技术的实施方式进行描述，其中:附图说明图1显示了根据本专利技术某些实施方式构建的用于从酸性气体中回收硫的系统的流程图，具体显示了一种配置，其中初始酸性气体与来自尾气处理区的部分负载的硫吸收溶剂在酸性气体富集区中发生接触，来自酸性气体富集区的硫化氢减少的废气与来自硫回收区的尾气合并用于氢化区中的处理；以及图2具体显示了根据本专利技术某些实施方式构建的硫回收单元的流程图。具体实施例方式本专利技术的以下详细描述参考附图进行，所述附图显示了可以实施本专利技术的具体实施方式。实施方式旨在对本专利技术的各个方面进行充分描述，使得本领域技术人员能够实施本专利技术。可以采用其他实施方式并做出改变而不背离本专利技术的范围。因此，以下详述不应理解为限制性的。本专利技术的范围仅由所附权利要求决定，包括各权利要求所享有的等同方案的全部范围。首先参考图1，该图显示了根据本专利技术实施方式的硫回收系统。在图1的实施方式中，可以首先通过管线12将酸性气体引入酸性气体富集区10。本文所用术语“酸性气体”表示含有至少5摩尔％ 二氧化碳和至少I摩尔％硫化氢的基本上为气相的物流。酸性气体还可以含有另外的组分，例如，水；烃类，如甲烧、乙烧、丙烧、丁烧、戍烧、己烧、乙烯和/或丙烯；硫化羰(“COS”);以及硫醇(又名硫代醇)，例如甲基硫醇(又名甲硫醇)和乙基硫醇(又名乙硫醇)。适合使用的酸性气体的例子包括，但不限于，在油精炼过程中、煤的气化过程中和天然气脱硫过程中产生的酸性气体。在一个或多个实施方式中，管线12中的酸性气体可以包含在天然气脱硫过程中产生的酸性气体。如上所述，酸性气体可以含有硫化氢。在一个或多个实施方式中，管线12中的酸性气体可以含有浓度至少为I摩尔％、至少为5摩尔％、至少为10摩尔％、至少为15摩尔％、至少为20摩尔％或者至少为25摩尔％的硫化氢。在其他实施方式中，管线12中的酸性气体可以含有浓度小于50摩尔％、小于40摩尔％或者小于30摩尔％的硫化氢。此外，管线12中的酸性气体所含的硫化氢的量范围可以为约I摩尔％至约50摩尔％、约10摩尔％至约40摩尔％或者20摩尔％至30摩尔％。如上所述，酸性气体可以含有二氧化碳。在一个或多个实施方式中，管线12中的酸性气体可以含有浓度至少为30摩尔％、至少为40摩尔％、至少为50摩尔％或者至少为60摩尔％的二氧化碳。此外，管线12中的酸性气体所含的二氧化碳的量范围可以为约55摩尔％至约85摩尔％、约60摩尔％至约80摩尔％或者65摩尔％至75摩尔％。如上所述，酸性气体可以含有COS。在一个或多个实施方式中，管线12中的酸性气体可以含有浓度至少为0.01摩尔％、至少为0.02摩尔％、至少为0.05摩尔％、至少为0.1摩尔%、至少为0.15摩尔％或者至 少为0.2摩尔％的COS。此外，管线12中的酸性气体所含的COS的量范围可以为约0.001摩尔％至约I摩尔％、约0.01摩尔％至约0.5摩尔％或者0.02摩尔％至0.25摩尔％。如上所述，酸性气体可以含有硫醇。在一个或多个实施方式中，管线12中的酸性气体可以含有总浓度至少为0.01摩尔％、至少为0.02摩尔％、至少为0.05摩尔％、至少为0.1摩尔％、至少为0.15摩尔％或者至少为0.2摩尔％的硫醇。此外，管线12中的酸性气体所含的总硫醇浓度的范围可以为约0.001摩尔％至约I摩尔％、约0.01摩尔％至约0.5摩尔％或者0.02摩尔％至0.25摩尔％。在一个或多个实施方式中，管线12中的酸性气体可以含有合并浓度至少为0.01摩尔％、至少为0.02摩尔％、至少为0.05摩尔％、至少为0.1摩尔％、至少为0.15摩尔％或者至少为0.2摩尔％的甲基硫醇和乙基硫醇。本文用于描述两种或更多种组分的浓度的术语“合并浓度”表示任意单个组分可以构成全部评估浓度，或者两种或更多种或者全部组分的浓度的任意组合可以加起来构成全部评估浓度。此外，管线12中的酸性气体可以含有合并浓度范围为约0.001摩尔％至约I摩尔％、约0.01摩尔％至约0.5摩尔％或者0.02摩尔％至0.25摩尔％的甲基硫醇和乙基硫醇。如上所述，酸性气体可以含有COS和硫醇。在一个或多个实施方式中，管线12中的酸性气体可以含有合并浓度至少为0.01摩尔％、至少为0.025摩尔％、至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.30 US 12/770,9721.一种从含硫化氢的酸性气体中回收硫的方法，所述方法包括:使所述酸性气体与部分负载的硫吸收溶剂在酸性气体富集区中发生接触，从而产生硫化氢富集的硫吸收溶剂和硫化氢减少的废气，其特征在于，所述硫化氢减少的废气包含的硫化氢的量至少为0.5摩尔％，在所述接触之前，所述部分负载的硫吸收溶剂包含的硫化氢的量至少为0.0l摩尔％。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性气体包含浓度至少为I摩尔％的所述硫化氢，所述酸性气体中至少1.0摩尔％的所述硫化氢随所述硫化氢减少的废气一起离开所述酸性气体富集区。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫化氢减少的废气包含的硫化氢的量至少为1.0摩尔％。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性气体包含合并浓度至少为0.025摩尔％的硫化羰和一种或多种类型的硫醇。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述酸性气体中至少80摩尔％的所述硫化羰和所述硫醇随所述硫化氢减少的废气一起离开所述酸性气体富集区。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述硫醇包含甲基硫醇和/或乙基硫醇。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫化氢减少的废气包含合并浓度至少为0.037摩尔％的硫化羰和一种或多种类型的硫醇。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括使至少一部分的所述硫化氢减少的废气氢化，从而将所述硫化氢减少的废气中至少一部分的所述硫醇和/或所述硫化羰转化成硫化氢。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法还包括:在所述氢化之前，使所述硫化氢减少的废气与克劳斯硫回收过程中产生的克劳斯尾气合并，从而形成氢化进料流。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述氢化进料流包含合并浓度至少为0.05摩尔％的所述硫醇和所述硫化羰，所述氢化将所述氢化进料流中所述硫醇和所述硫化羰的合并浓度的至少50摩尔％转化成硫化氢。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述部分负载的硫吸收溶剂包含的硫化氢的量小于0.6摩尔％。12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过使再生的硫吸收溶剂与尾气处理进料流接触，在所述酸性气体富集区上游的尾气处理区中形成所述部分负载的硫吸收溶剂，通过对氢化进料流进行氢化制备所述尾气处理进料流，所述氢化进料流包含在克劳斯硫回收过程中形成的克劳斯尾气以及至少一部分所述硫化氢减少的废气。13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述部分负载的硫吸收溶剂包含聚链烷醇胺。14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性气体和所述部分负载的硫吸收溶剂以约0.01:1至约1:1的摩尔比存在。15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括将至少一部分所述硫化氢富集的硫吸收溶剂输送到再生区，并在其中从所述硫化氢富集的硫吸收溶剂中分离至少一部分的硫化氢，从而形成富集硫化氢的物流和再生的硫吸收溶剂。16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该方法还包括将至少一部分所述富集硫化氢的物流输送到克劳斯硫回收过程，其中所述克劳斯硫回收过程将所述富集硫化氢的物流中的至少一部分的所述硫化氢转化成元素硫，从而产生硫富集的物流和克劳斯尾气。17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫化氢富集的硫吸收溶剂含有的硫化氢含量至少为2.6摩尔％。18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性气体除了所述硫化氢之外还包含多种含硫化合物，所述硫回收过程从所述酸性气体中以元素硫的形式回收的所述含硫化合物和所述硫化氢占其总量的至少99.5重量％的总量。19.一种从含硫化氢的酸性气体中回收硫的方法，所述方法包括: (a)使酸性气体富集区中的所述酸性气体与部分负载的硫吸收溶剂接触，从而产生硫化氢富集的硫吸收溶剂和硫化氢减少的废气； (b)从所述硫化氢富集的硫吸收溶剂中去除至少一部分的所述硫化氢，从而产生富集硫化氢的物流和再生的硫吸收溶剂；以及 (c)使至少一部分所述再生的硫吸收溶剂与含硫化氢的氢化的物流发生接触，从而产生所述部分负载的硫吸收溶剂， 其特征在于，所述硫化氢富集的硫吸收溶剂的硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·拉玛，
申请(专利权)人：布莱克和威琪控股公司，
类型：
国别省市：