專利名稱：從氣流中脫除硫化氫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從氣流中脫除H2S的方法，包括下述步驟a)使氣流在第一吸收段與一種可再生的含水吸收劑接觸，得到凈化氣體和含有H2S的負(fù)載吸收劑;
b)將負(fù)載吸收劑由第一吸收段送至再生器進(jìn)行再生處理，產(chǎn)生含有H2S的再生器尾氣;
c)將至少部分再生器尾氣送入硫回收裝置，從中得到單質(zhì)硫并形成含有SO2和H2S的裝置尾氣;
d)將裝置尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化為H2S，得到還原的裝置尾氣;
e)使還原的裝置尾氣在第二吸收段中與可再生的含水吸收劑接觸，得到第二凈化氣體和含有H2S的半負(fù)載吸收劑;和f)將半負(fù)載吸收劑由第二吸收段送至再生器進(jìn)行再生處理，以便用作步驟a)和步驟e)的含水吸收劑。
在已知的方法中，是將負(fù)載吸收劑全部再生，并從再生器將其送至第一吸收段和第二吸收段。
再生器中所進(jìn)行的再生處理是使吸收劑重沸，得到解吸蒸汽，解吸蒸汽在再生器中將H2S從吸收劑中解吸出來，產(chǎn)生含有H2S的再生器尾氣。
本發(fā)明的目的是降低負(fù)載吸收劑再生所需的熱量。
為此，本發(fā)明的方法包括下列步驟a)使氣流在第一吸收段與一種可再生的含水吸收劑接觸，得到凈化氣體和含有H2S的負(fù)載吸收劑;
b)將負(fù)載吸收劑由第一吸收段送至再生器進(jìn)行再生處理，產(chǎn)生含有H2S的再生器尾氣;
c)將至少部分再生器尾氣送入硫回收裝置，從中得到單質(zhì)硫并形成含有SO2和H2S的裝置尾氣;
d)將裝置尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化為H2S，得到還原的裝置尾氣;
e)使還原的裝置尾氣在第二吸收段中與可再生的含水吸收劑接觸，得到第二凈化氣體和含有H2S的半負(fù)載吸收劑;和f)將半負(fù)載吸收劑由第二吸收段送至再生器進(jìn)行再生處理，在處理過程中將部分再生的吸收劑由再生器排出并送至第一吸收段，將完全再生的吸收劑由再生器排出并送至第二吸收段。
下面用實(shí)例參照附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。


圖1是本發(fā)明第一種實(shí)施方案的流程圖;
圖2是本發(fā)明第二種實(shí)施方案的流程圖。
參見圖1，含有H2S的氣流經(jīng)管線4送入第一吸收段1。在該吸收段中，氣流與經(jīng)管線5送入的可再生的含水吸收劑接觸，得到凈化的氣體，由管線7排出，和含有H2S的負(fù)載催化劑，經(jīng)管線9排出。
使用的吸收劑宜為含有弱堿的含水組合物，還可根據(jù)需要在其中選加物理性溶劑(例如四氫噻吩砜)。所述的弱堿的實(shí)例有每一鏈烷醇基團(tuán)含有1-4個(gè)、最好為2-3個(gè)碳原子的鏈烷醇胺，例如二乙基單乙醇胺、甲基二乙醇胺或二異丙醇胺。吸收劑含有25-55%(重量)堿，5-75%(重量)水和0-55%(重量)物理性溶劑。
在第一吸收段的接觸宜在絕對(duì)壓力為0.1-25MPa、溫度為30-90℃下進(jìn)行。
從第一吸收段1排出的負(fù)載吸收劑被送到再生器11進(jìn)行再生處理，得到含有H2S的再生器尾氣，經(jīng)管線15由再生器11排出。
再生器11包括兩部分，即上部再生區(qū)17和下部再生區(qū)19。僅在上部再生區(qū)17處理過的吸收劑稱為部分再生吸收劑。一部分部分再生吸收劑經(jīng)管線5送至第一吸收段1。由再生器11排出的部分再生吸收劑的量應(yīng)使吸收劑中H2S的濃度與這樣一種含H2S的氣體混合物相平衡，該氣體混合物中H2S含量為在第一吸收段1上部的主導(dǎo)溫度和壓力條件下離開第一吸收段1的凈化氣體的H2S含量的1-1/3。
部分再生吸收劑的剩余部分在下部再生區(qū)19進(jìn)一步處理，得到完全再生吸收劑，經(jīng)管線21由再生器11排出。一部分完全再生吸收劑被送入重沸器25，重沸器25中產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)管線27引到再生器11的下部作為解吸劑。完全再生吸收劑的剩余部分經(jīng)管線30送到第二吸收段32。完全再生吸收劑中H2S的濃度與這樣一種含H2S的氣體混合物相平衡，該氣體混合物中H2S含量為在第二吸收段32上部的主導(dǎo)溫度和壓力下離開第二吸收段32的第二凈化氣體的H2S含量的1～1/3。
吸收劑的再生在溫度為100-190℃，絕對(duì)壓力為0.1-0.3MPa下進(jìn)行。
經(jīng)管線15由再生器11排出的含有H2S的再生器尾氣被送入由圖中標(biāo)號(hào)35所示的硫回收裝置。
在硫回收裝置35中，根據(jù)克勞斯反應(yīng)產(chǎn)生單質(zhì)硫，其中部分H2S被氧化為SO2，SO2與剩余的H2S反應(yīng)形成單質(zhì)硫，為此，硫回收裝置35包括一個(gè)燃燒器(未示出)以及至少一個(gè)帶有硫冷凝器(未示出)的催化反應(yīng)器(未示出)。單質(zhì)硫經(jīng)管線36由硫回收裝置排出。
含有SO2和H2S的裝置尾氣經(jīng)管線37送入轉(zhuǎn)化器39，將SO2轉(zhuǎn)化為H2S，得到還原的裝置尾氣。
在轉(zhuǎn)化器39中，來自硫回收裝置35的尾氣在180-450℃和還原氣(H2和/或CO)的存在下與適宜的催化劑接觸而還原。適宜的催化劑為以無機(jī)氧化物為載體的Ⅵ族和/或Ⅷ族金屬的硫化催化劑。
還原的裝置尾氣經(jīng)管線41送入第二吸收段32。在第二吸收段中，還原的裝置尾氣與經(jīng)管線30送入的可再生的含水吸收劑接觸，得到第二凈化氣，經(jīng)管線45由第二吸收段32排出，和含有H2S的半負(fù)載吸收劑。半負(fù)載吸收劑經(jīng)管線47直接送入再生器11。
在第二吸收段32的接觸處理宜在絕對(duì)壓力為0.1-0.2NPa，溫度為15-65℃下進(jìn)行。
參見圖2，圖2介紹了另一種可選擇的流程圖。圖2所示流程圖中與圖1所示流程圖中相同的部分使用了相同的標(biāo)號(hào)。
第一吸收段1包括上部2和下部3。含有H2S的氣流經(jīng)管線4送入第一吸收段1。在第一吸收段1的下部3中，氣流與經(jīng)管線49送入的可再生的含水吸收劑接觸，在上部2中與經(jīng)管線5送入的可再生的含水吸收劑接觸，得到凈化氣體，經(jīng)管線7由第一吸收段1排出。由第一吸收段上部2下降的吸收劑與經(jīng)管線49送入的吸收劑匯合，在下部3處理氣體，含有H2S的負(fù)載吸收劑經(jīng)管線9由第一吸收段1的下端排出。使用的吸收劑以及接觸處理的條件與有關(guān)圖1的所述相同。
由第一吸收段1排出的負(fù)載吸收劑被送入再生器11進(jìn)行再生處理，產(chǎn)生含有H2S的再生器尾氣，經(jīng)管線15由再生器11排出。完全再生的吸收劑經(jīng)管線21由再生器11排出。一部分完全再生的吸收劑被送入重沸器25，重沸器25中產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)管線27引入再生器11的下部作為解吸劑。完全再生的吸收劑的剩余部分經(jīng)管線30送到第二吸收段32。再生處理的條件與有關(guān)圖1的所述相同。
將經(jīng)管線15由再生器11排出的含有H2S的再生器尾氣送入硫回收裝置35。經(jīng)管線36從硫回收裝置排出單質(zhì)硫，硫回收裝置35還產(chǎn)生含有SO2和H2S的尾氣，該尾氣經(jīng)管線37送入轉(zhuǎn)化器39，在此，SO2被轉(zhuǎn)化為H2S，得到還原的裝置尾氣。
還原的裝置尾氣經(jīng)管線41送入第二吸收段32。在此，還原的裝置尾氣與經(jīng)管線30送入的可再生的含水吸收劑接觸，得到第二凈化氣體，經(jīng)管線45由第二吸收段32排出，和含有H2S的半負(fù)載吸收劑。在第二吸收段接觸處理的條件與有關(guān)圖1的所述相同。將半負(fù)載吸收劑從第二吸收段32送到再生器11的過程包括將其經(jīng)管線49送到第一吸收段1下部3的上端。在第一吸收段1中，半負(fù)載吸收劑與從上部2下降的吸收劑匯合。吸收劑的混合物從第一吸收段1排出，經(jīng)管線9送到再生器11。
向第一吸收段1引入半負(fù)載吸收劑的量應(yīng)使吸收劑中H2S的濃度與這樣一種含H2S的氣體混合物相平衡，該氣體混合中H2S的含量為在第一吸收段1上部的主導(dǎo)壓力和溫度條件下離開第一吸收段1的下部3的凈化氣體的H2S含量的1～1/3。
如果半負(fù)載吸收劑的H2S濃度足夠低，它便可以與經(jīng)管線5送入第一吸收段的部分再生吸收劑混合。
也可將一部分經(jīng)管線49輸送的半負(fù)載吸收劑直接送入再生器11。
另一個(gè)可選擇的方案是，將一部分經(jīng)管線49直接送入再生器11(見圖2)或是經(jīng)管線49送入第一吸收段1(見圖1)的半負(fù)載吸收劑送入第三吸收段(未示出)，例如可以是一個(gè)低壓吸收段。由第三吸收段排出的負(fù)載吸收劑被送到再生器11。
第一吸收段1、第二吸收段32和再生器11都裝有適宜的接觸材料，例如接觸盤、無規(guī)填料或結(jié)構(gòu)填料或其組合。
權(quán)利要求
1.從氣流中除去H2S的方法，包括下述步驟a)使氣流在第一吸收段與一種可再生的含水吸收劑接觸，得到凈化氣體和含有H2S的負(fù)載吸收劑；b)將負(fù)載吸收劑由第一吸收段送至再生器進(jìn)行再生處理，產(chǎn)生含有H2S的再生器尾氣；c)將至少部分再生器尾氣送入硫回收裝置，從中得到單質(zhì)硫并形成含有SO2和H2S的裝置尾氣；d)將裝置尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化為H2S得到還原的裝置尾氣；e)使還原的裝置尾氣在第二吸收段中與可再生的含水吸收劑接觸，得到第二凈化氣體和含有H2S的半負(fù)載吸收劑；和f)將半負(fù)載吸收劑由第二吸收段送至再生器進(jìn)行再生處理，在處理過程中將部分再生的吸收劑由再生器排出并送至第一吸收段，將完全再生的吸收劑由再生器排出并送至第二吸收段。
2.權(quán)利要求1的方法，其中步驟f)中將半負(fù)載吸收劑從第二吸收段送至再生器的過程包括將半負(fù)載吸收劑從第二吸收段送至第一吸收段的步驟。
3.權(quán)利要求2的方法，其中由第二吸收段向第一吸收段引入的半負(fù)載吸收劑的量低于向第一吸收段引入的部分再生吸收劑的量。
4.如說明書有關(guān)附圖所述的從氣流中脫除H2S的方法。
全文摘要
由氣流中脫除H
文檔編號(hào)C01B17/04GK1035443SQ8910115
公開日1989年9月13日 申請(qǐng)日期1989年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月29日
發(fā)明者竹中銑次 申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司