酸性气体到硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料的转化制造技术

本发明专利技术公开了一种由硫化氢制备硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料的方法。所述方法包括将含有大量硫化氢和空气的气流供给到炉中，在其中燃烧产生富集二氧化硫的气流。然后将所述富集二氧化硫的气流供给到反应器中，产生硫酸流和含有二氧化碳、氮气、氧气、痕量杂质和痕量未反应的二氧化硫的废气流。最后，将所述硫酸流转化为硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料。

Conversion of acid gas to sulphuric base fertilizer or phosphoric base fertilizer

The invention discloses a method for preparing sulfate base fertilizer or phosphoric acid base fertilizer by hydrogen sulfide. The method includes supplying an air stream containing a large amount of hydrogen sulfide and air to a furnace in which a stream of sulfur dioxide is enriched. The flow of the enriched sulfur dioxide is then supplied to the reactor to produce sulfuric acid flow and exhaust gas streams containing carbon dioxide, nitrogen gas, oxygen, trace impurities, and trace amounts of unreacted sulfur dioxide. Finally, the sulfuric acid stream is converted to a sulfate base fertilizer or a phosphate base fertilizer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】酸性气体到硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料的转化
本专利技术涉及一种由含硫化氢气体的酸性气体流制备硫酸盐基和磷酸盐基肥料的方法。所述酸性气体流中的硫组分最终被转化为具有商业价值有用肥料。
技术介绍
由地下形成物生产的天然气流含有相当体积的各种酸性气体级分，如硫化氢(H2S)、二氧化碳(CO2)等。该天然气通常被称为“酸气”，在进入市场之前，必须进行纯化，除去酸性气体级分。除去这些酸性气体级分的过程在工业上称为“脱硫(sweetening)”天然酸气流。脱硫酸气以除去其中的酸性气体级分的方法有很多。最常用方法之一是从天然气流中回收那些酸性气体级分并将其在设备中处理以制备硫元素，或者替代地，将其注入地面下的井空间(well space)。这种做法是非常昂贵的，几乎没有金钱回报或利润。该类型方法除成本之外，还对环境具有多层次的负面影响。安全处理酸气并除去其中的酸性气体级分是某些烃回收项目可行性方面的一个重要的经济因素。在过去的希望除去天然气流中的硫化氢及其他酸性气体级分的情况下，过去使用的是例如溶剂吸收方法，从而将井场中的气体流输送到中央处理设备，在其中通过溶剂吸收或其他类似的技术除去硫化氢或其他经确定的不希望的酸性气体级分。副产物H2S的另一个来源是来自诸如煤的烃的气化。所述气化是将煤或其他低价值的烃在大型化学反应器中气 化的方法。由此产生的合成气体(合成气)主要含有氢和一氧化碳，并且常规地进行清洗，然后用于发动电动动力装置。也可以将合成气转化成高价值的产品，诸如合成燃料或氨。在气化过程中产生几个副产物流，包括硫化氢气体流。很少有为由副产物硫化氢气体生产具有经济价值的产品付出努力。硫酸是一个有这样价值的产品:其可以由硫化氢进一步生产得到，所述硫化氢为从烃的酸性气体废气流回收的硫化氢。但是，因为一些竞争技术，由硫化氢生产硫酸在商业上是有限的。已经做了一些有关将例如煤动力发电的烟道气中的二氧化硫(SO2)转化为硫酸的工作。也一直在努力开发通过用过氧化氢、钠的硫酸和铁的硫酸盐处理而将硫化氢(H2S)转化为硫酸的方法，但是这些被证明成本高且难以以大的工业规模实施。因此，希望找到一种经济、安全的方法，将原本废弃的酸性气体流转化为有价值的硫酸，然后可将其进一步用于制备肥料。
技术实现思路
提供了一种由酸性气体流制备硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料的方法。所述方法包括，将含有至少50体积％硫化氢的酸性气体流和空气供给到炉中，并在空气的存在下燃烧所述酸性气体流，以产生含有二氧化硫、二氧化碳、氮气、水蒸气和氧气的气流。然后将所述二氧化硫气流供给到反应器中以产生硫酸流、气态废物流和液态废物流，所述硫酸流被转化为磷酸盐基肥料或硫酸盐基肥料。提供的另一种方法是由废酸性气体制备硫酸盐基肥料和磷酸盐基肥料，包括将含有天然气、其他烃和废酸性气体的酸性天然气流供给到脱硫单元中，其中酸性气体被从天然气和其他烃中汽提出。然后将含有至少50体积％硫化氢的酸性气体流与空气一起供给到炉中并燃烧以产生含有二氧化硫、二氧化碳、氮气、水蒸气和氧气的气流。任何其他的硫基化合物，如硫醇和羰基硫化物也被转化为二氧化硫，而不需要任何专门的处理和分离技术。二氧化硫气流被供给到反应器中以产生硫酸流、气态废物流和液态废物流。二氧化硫到硫酸的转化是公知的技术并工业中被广泛应用。然而，在本专利技术中，发生这种转换的二氧化硫的来源是来自废物流或副产物流的硫化氢，由此产生的硫酸被俘获消耗并转化为磷酸盐基肥料或硫酸盐基肥料。因此，在一个方面中，本专利技术可以包括一种由废酸性气体制备硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料的方法。所述方法包括将含有天然气、其他烃和废酸性气体的酸性天然气流供给到脱硫单元中，在其中，酸性气体被从天然气和其他烃中汽提出。含有至少50体积％硫化氢的酸性气体流与空气一起供给到炉中并燃烧以产生含有二氧化硫、二氧化碳、氮气、水蒸气和氧气的气流。使热的二氧化硫气流通过蒸汽发生器以产生蒸汽。然后如有必要，将冷却的富集二氧化硫的气体流进行除湿，以产生干燥的、富集二氧化硫的气流。将除湿并干燥的二氧化硫气流供给到反应器中以产生硫酸流。然后将硫酸流转化为磷酸盐基肥料或硫酸盐基肥料。在另一个方面中，本专利技术可以包括一种由来自煤或其他低价值烃的气化的H2S副产物流制备硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料的方法。所述方法包括将H2S气流和空气供给到炉中，在其中燃烧而产生含有二氧化硫、氮气、水蒸气和氧气的气流。该气化过程也可能产生氨，它可用在硫酸到肥料的转化中。【附图说明】现将参照以下附图更详细地描述本专利技术，其中:图1是本专利技术方法的一个实施方案的示意图；图2是本专利技术方法的第二个实施方案的示意图；图3是本专利技术方法的第三个实施方案的示意图。【具体实施方式】本专利技术涉及一种利用废弃的或副产物硫化氢制备肥料产品的方法。当描述本专利技术时，文中未定义的所有术语具有其在领域公认的一般含义。关于以下涉及本专利技术具体实施方案或具体使用的描述，其仅意在说明，而不是限制要求保护的专利技术。概括而言，本专利技术提供了一种由含有硫化氢的废物流或副产物流制备硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料的方法，所述方法包括:a.由废物流或副产物流产生给料流；b.将给料流和空气供给到炉中；c.使酸性气体流燃烧，以产生含有二氧化硫的气流；[0021 ] d.将所述二氧化硫气流供给到反应器，从而产生含有硫酸的流和气态废物流，和e.将所述硫酸转化为磷酸盐基肥料或硫酸盐基肥料。在本文中，废物流或副产物流被定义为意欲产生另一产物的方法所产生的副产物流，或被认为不含有任何经济价值产物的物流，或以某种方式常规丢弃的物流。所述废物流或副产物流可为在酸气脱硫过程中或煤气化过程中产生的酸性气体流。用于所述方法的酸气/酸性气体给料可来自从天然气或从加工石油矿物油或从矿石加工或从任何其他含有硫化氢气体的源回收的酸性气体。本文所用“酸性气体”是在标准温度和压力下为气态的并且当溶于水时形成酸的物质。硫化氢和二氧化碳两者均是公知的酸性气体。在另一个方面中，本专利技术可以包括煤气化和肥料生产的组合方法，包括以下步骤:a.将煤气化，以产生合成气、硫化氢和氨；b.分离并利用所述硫化氢，以生产硫酸；和c.分离并利用所述氨，以与所述硫酸反应生成硫酸铵肥料。许多方法均可用于将硫化氢转化为硫酸，并且均涵盖在本专利技术中。特别是，可以在无需预处理酸性气体流以降低二氧化碳含量的情况下，将含有二氧化碳和其他污染物及硫化氢的酸性气体流进行转化。该方法的经济性部分地取决于可用于转化的硫化氢的量。在一个实施方案中，在酸性气体给料流中，硫化氢的比例按体积计可大于约25%，优选大于约30%，更优选大于约40%。在一个实施方案中，给料流含有50%或更多体积的硫化氢。在一个实施方案中，所述酸性气体给料流可含有多达约50%的二氧化碳。所述二氧化碳——不论是否过量存在——可与给料流中的硫化氢选择性地分离，并在有二氧化碳的市场进行出售。对本专利技术的一个实施方案在图1中进行了示意说明，其中，含有二氧化碳和/或其他污染物及硫化氢的酸性气体给料流(10)与空气被供给到炉(12)中，硫化氢在其中燃烧产生二氧化硫，以及氮气、水蒸气和氧气。二氧化碳通过所述炉而未被转化。在酸性气体级分中可能以较小的量存在的其他硫化合物，例如硫醇和羰基硫化物，也燃烧形成二氧化硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由含硫化氢的废物流或副产物流制备硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料的方法，所述方法包括：a.由废物流或副产物流产生给料流；b.将所述给料流和空气供给到炉中；c.使酸性气体流燃烧，以产生含有二氧化硫的气流；d.将所述二氧化硫气流供给到反应器，从而产生含有硫酸的流和气态废物流；和e.将所述硫酸转化为磷酸盐基肥料或硫酸盐基肥料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.20 CA 2,737,8251.一种由含硫化氢的废物流或副产物流制备硫酸盐基肥料或磷酸盐基肥料的方法，所述方法包括: a.由废物流或副产物流产生给料流； b.将所述给料流和空气供给到炉中； c.使酸性气体流燃烧，以产生含有二氧化硫的气流； d.将所述二氧化硫气流供给到反应器，从而产生含有硫酸的流和气态废物流；和 e.将所述硫酸转化为磷酸盐基肥料或硫酸盐基肥料。2.权利要求1所述的方法，其中所述废物流或副产物流为在酸气脱硫过程或煤气化过程中产生的酸性气体流。3.权利要求1或2所述的方法，其中所述硫酸与氮源、碳源、钾源或磷酸盐源反应，以生产肥料。4.权利要求3所述的方法，其中所述氮源包括氨，产生的硫基肥料为硫酸铵。5.权利要求3所述的方法，其中煤气化过程也产生氨，该氨之后被用作氮源从而与硫酸反应。6.权利要求3所述的方法，其中所述硫酸与碳源反应，产生经硫酸浸溃的多孔碳基质，所述多孔碳基质之后对氨进行化学吸收，以产生碳硫酸铵。7.权利要求6所述的方法，其中所述碳源为一种或多种选自由木材、泥炭、稻草和其他生物质源组成的群组的源。8.权利要求3所述的方法，其中所述磷酸盐源包括含有磷酸盐的岩石或矿物。9.权利要求3所述的方法，其中所述钾源包括钾盐、氯化钾或氧化钾。10.权利要求1所述的方法，其中在将硫酸转化为硫酸盐基肥料时，添加一种或多种微量营养物。11.权利要求9所述的方法，其中所述一种或多种微量营养物包括锰、锌、铜、硒、镁、硼或钥。12.权利要求1所述的方法，其中向所述磷酸盐基肥料或硫酸盐基肥料中添加一种或多种添加剂。13.权利要求12所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·埃尔，R·诺利，埃里克·佩德森，
申请(专利权)人：苏尔瓦里斯股份有限公司，
类型：
国别省市：