專(zhuān)利名稱(chēng)：從氣流中除去so的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從氣流中除去SO2、HCN和H2S及任選的COS、CS2和NH3的方法。
來(lái)自工業(yè)化學(xué)工藝的氣流可能含有多種含硫化合物，如H2S、SO2、CS2和COS。除去這些含硫化合物是相當(dāng)重要的，這是因?yàn)楹蚧衔锏亩拘院蜌馕妒沟盟鼈兊拇嬖跇O不受人歡迎。此外，其存在不受歡迎的其它化合物也可能存在如HCN或NH3。對(duì)于氣流的預(yù)定目的來(lái)說(shuō)，經(jīng)常必需至少部分除去這些化合物，例如為了防止在氣化階段之后工藝中的催化劑中毒。
除去含硫化合物的方法是本領(lǐng)域已知的。
在EP324526中，公開(kāi)了一種通過(guò)轉(zhuǎn)化COS和CS2成為H2S而從氣流中除去H2S、COS、CS2和SO2的方法。雖然EP324526提到H2S的除去，但它沒(méi)有說(shuō)明除去H2S方法的優(yōu)選類(lèi)型，也沒(méi)有提及處理氣流中H2S的濃度。
本領(lǐng)域已知的從氣流中除去H2S的方法是按照下述反應(yīng)部分氧化H2S為SO2(1)H2S部分氧化所形成的SO2可按照Claus反應(yīng)被(催化)轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫(2)Claus反應(yīng)這種方法被稱(chēng)作Claus方法。Claus方法經(jīng)常被用于煉廠中和用于處理自天然氣回收的H2S。
Claus方法的缺點(diǎn)在于，隨著H2S轉(zhuǎn)化的進(jìn)行，它在熱力學(xué)方面受到水蒸氣含量提高的限制且同時(shí)受到H2S和SO2濃度降低的限制，其結(jié)果是Claus反應(yīng)的平衡向左移動(dòng)。由于水的露點(diǎn)低于硫的凝固點(diǎn)，所以，為消除這種限制在工藝氣體中冷凝水蒸氣會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重問(wèn)題，如由于硫凝固引起的阻塞和由于硫酸形成引起的腐蝕，從而引起嚴(yán)重的操作問(wèn)題。
在相對(duì)低的H2S濃度下，通常該濃度低于20vol％，Claus方法難以操作，并需要特別的技術(shù)措施。
Claus方法的另一缺點(diǎn)在于，處理后氣體中H2S的濃度仍然相對(duì)較高。Claus方法已經(jīng)有一定程度的改進(jìn)，即處理后氣體中H2S含量可降低到約1vol％(Superclaus-99方法)，SO2含量降低到約0.02vol％。但特別是對(duì)于需要遵守關(guān)于住宅使用的要求或關(guān)于含硫化合物排放的環(huán)境規(guī)章的情形來(lái)說(shuō)，必須要達(dá)到處于ppm范圍的更低H2S和SO2濃度。Claus方法和Superclaus方法的缺點(diǎn)在于，不能獲得這樣低的H2S和SO2濃度。
從氣流中除去HCN是重要的，不僅是因?yàn)槠渥陨淼亩拘?，還在于當(dāng)氣流中存在HCN和氧時(shí)可能會(huì)放出的腐蝕性NOx化合物。而且，當(dāng)在氣體處理時(shí)允許濃縮在液體物流中時(shí)，HCN自身對(duì)于設(shè)備具有腐蝕性。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一種相對(duì)簡(jiǎn)單且便宜的從氣流中除去SO2、HCN和H2S及任選的COS、CS2和NH3的方法。在本發(fā)明的方法中，一組聯(lián)合的反應(yīng)步驟用來(lái)實(shí)現(xiàn)從含有這些化合物的氣流中除去含硫化合物如H2S和SO2和任選的COS和/或CS2以及HCN，使H2S濃度低于10ppmv，SO2濃度低于100ppmv，HCN濃度低于0.01vol％，優(yōu)選低于10ppmv。
本發(fā)明涉及一種用于從第一氣流中除去SO2、HCN和H2S及任選選自COS、CS2和NH3的一種或多種化合物，該方法包括下述步驟(a)通過(guò)在加氫區(qū)中在氫存在下使第一氣流與加氫催化劑接觸而從第一氣流中除去SO2，獲得第二氣流；(b)通過(guò)在水解區(qū)在水存在下使第二氣流與水解催化劑接觸而從步驟(a)中獲得的第二氣流中除去HCN和任選的COS和/或CS2，獲得第三氣流；(c)通過(guò)在除NH3區(qū)使第三氣流與含水(酸性)洗滌液體接觸而從第三氣流中除去NH3，獲得含銨的含水物流和第四氣流；
(d)通過(guò)在除H2S區(qū)使第四氣流與含水堿性洗滌液體接觸而從第四氣流中除去H2S，獲得H2S耗盡的氣流和含硫化氫的含水物流；(e)在氧化反應(yīng)器中在氧存在下使步驟(d)中獲得的含硫化氫的含水物流與硫化物氧化細(xì)菌接觸，獲得硫淤漿和再生的含水堿性洗滌液體；(f)使在步驟(e)中獲得的至少部分硫淤漿與再生的含水堿性洗滌液體分離；和(g)將在步驟(e)中獲得的再生含水堿性洗滌液體循環(huán)到步驟(d)的除H2S區(qū)中。
在本發(fā)明方法的步驟(a)中，通過(guò)在加氫區(qū)中在氫存在下使第一氣流與加氫催化劑接觸而從第一氣流中除去SO2，獲得第二氣流。在加氫區(qū)中，SO2按照反應(yīng)(3)被轉(zhuǎn)化為H2S(3)加氫反應(yīng)此處所述第一氣流是指含有H2S、SO2、HCN和任選的選自COS、CS2和NH3的一種或多種化合物。所述方法特別適合于含硫化合物總濃度尤其H2S總濃度為10ppmv-30vol％的第一氣流，優(yōu)選為100ppm-20vol％，基于總氣流計(jì)。對(duì)于這些相對(duì)低的硫濃度尤其H2S濃度來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)方法如Claus方法不能在沒(méi)有附加技術(shù)措施如胺處理的情況下進(jìn)行操作濃縮H2S含量，而本發(fā)明的方法則不需要附加技術(shù)措施就可進(jìn)行操作。通常地，第一氣流中H2S的量是含硫化合物的至少50％，優(yōu)選為80％，更優(yōu)選為90％。
經(jīng)常地，第一氣流中HCN的總濃度通常為10-5000ppmv，合適地為20-1000ppmv，或者為40-250ppmv，基于總氣流計(jì)。
任選地，存在于第一氣流中的固體化合物可在進(jìn)入加氫區(qū)之前從第一氣流中除去，例如通過(guò)使用過(guò)濾器除去。這使得所述方法步驟(e)的硫產(chǎn)物具有更少的雜質(zhì)。
加氫區(qū)可為氣/固接觸器，優(yōu)選為固定床反應(yīng)器。合適的加氫催化劑例如是鈷/鉬、鈷/鎢或鎳/鉬催化劑。適合用于本發(fā)明的方法的加氫催化劑可被負(fù)載，優(yōu)選負(fù)載在難熔氧化物載體之上，更優(yōu)選負(fù)載在氧化鋁載體之上。
合適地，加氫區(qū)溫度為200-380℃，優(yōu)選為210-360℃，更優(yōu)選為250-350℃，甚至更優(yōu)選為280-330℃。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，加氫反應(yīng)在這些溫度范圍內(nèi)以有利的速率進(jìn)行。在280-330℃的溫度范圍內(nèi)，SO2達(dá)到最大程度的降低。加氫區(qū)的壓力合適地為1-100bar絕壓，優(yōu)選為2-80bar絕壓。
加氫反應(yīng)導(dǎo)致SO2濃度低于100ppmv的第二氣流，優(yōu)選為0.001-100ppmv，更優(yōu)選為0.01-50ppmv，合適地為0.1-15ppmv，尤其為0.5-10ppmv，基于總氣流計(jì)。
在本發(fā)明方法的步驟(b)中，通過(guò)在水解區(qū)使第二氣流與水解催化劑接觸而從步驟(a)中獲得的第二氣流中除去HCN和任選的COS和/或CS2，獲得第三氣流。
在水解區(qū)內(nèi)，HCN和(如果可應(yīng)用的話)COS和/或CS2按照下述反應(yīng)被轉(zhuǎn)化(4)HCN水解(5)COS水解(6)CS2水解水解區(qū)的水/蒸汽的量?jī)?yōu)選為10-80v/v％，更優(yōu)選為20-70v/v％，甚至更優(yōu)選為30-50v/v％，基于蒸汽計(jì)。在優(yōu)選的水/蒸汽量下，HCN和任選的COS和/或CS2的轉(zhuǎn)化更好。通常地，氣流中H2O的量足以實(shí)現(xiàn)HCN和任選的COS和/或CS2的轉(zhuǎn)化。任選地，為了達(dá)到想要的水/蒸汽量，水或蒸汽或其混合物可在第二氣流與加氫催化劑接觸之前添加到第二氣流之中。任選地，反應(yīng)條件按一定方式進(jìn)行選擇，使得反應(yīng)混合物保持在H2O露點(diǎn)之下。氣流中H2O接著可有利地用于HCN和任選的COS和/或CS2轉(zhuǎn)化至想要的水平。
如果COS和/或CS2存在，則第二氣流中COS和CS2的總濃度合適地為10ppmv-2vol％，優(yōu)選為20ppmv-1vol％，基于總氣流計(jì)。
水解區(qū)可為氣/固接觸器，優(yōu)選為固定床反應(yīng)器。
用于HCN和任選的COS和/或CS2水解的催化劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，例如包括TiO2基催化劑或基于氧化鋁和/或鉻氧化物的催化劑。優(yōu)選的催化劑是TiO2基催化劑。
任選地，水解步驟可在加氫步驟之前進(jìn)行。在水解步驟之前進(jìn)行加氫步驟的缺點(diǎn)在于，當(dāng)使用TiO2催化劑時(shí)，TiO2催化劑還會(huì)催化Claus反應(yīng)，導(dǎo)致從H2S和SO2形成硫。但對(duì)于溫度高于硫露點(diǎn)的情形，由Claus反應(yīng)形成的硫不會(huì)導(dǎo)致阻塞。
水解產(chǎn)生第三氣流，其HCN濃度低于0.01vol％，合適地為0.1ppmv-0.01vol％，優(yōu)選為1-50ppmv，基于總氣流計(jì)。
第三氣流中的COS(如果存在的話)濃度低于0.01vol％，合適地為10ppmv-0.01vol％，優(yōu)選為15-100ppmv，基于總氣流計(jì)。
第三氣流中的CS2(如果存在的話)濃度低于0.01vol％，合適地為1ppmv-0.01vol％，優(yōu)選為2-50ppmv，基于總氣流計(jì)。
在本發(fā)明方法的步驟(c)中，通過(guò)在除NH3區(qū)使第三氣流與含水(酸性)洗滌液體接觸而從第三氣流中除去NH3，獲得含銨的含水物流和第四氣流。該方法特別適合于NH3量為10-6000ppmv、優(yōu)選為20-2000ppmv的第三氣流。除NH3區(qū)的溫度合適地為5-70℃，優(yōu)選為10-50℃，以便在低溫下充分除去NH3。除NH3區(qū)的壓力合適地為1-100bar絕壓，優(yōu)選為2-80bar絕壓，以便在低壓下充分除去NH3。
在本發(fā)明方法的步驟(d)中，通過(guò)在除H2S區(qū)使第四氣流與含水堿性洗滌液體接觸而從第四氣流中除去H2S，獲得H2S耗盡的氣流和含硫化氫的含水物流。
如果除H2S區(qū)中含硫化合物負(fù)荷低于60000kg/天，合適地為50-50000kg/天，優(yōu)選為75-20000kg/天，更優(yōu)選為100-10000kg/天，則這種方法是特別合適的。在這些硫負(fù)荷下，傳統(tǒng)方法如Claus方法即使不是不可能操作，也是難以操作的，而本發(fā)明方法則能夠有利地使用。
合適地，第四氣流的H2S總量為10ppmv-20vol％，優(yōu)選為20ppmv-10vol％。本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，即便H2S量相對(duì)很低，通常為10ppmv-20vol％，第四氣流中的H2S也能被除去。對(duì)于其它方法如Claus方法來(lái)說(shuō)，需要制備具有高H2S含量的酸性氣體，以適合作為Claus原料，例如通過(guò)在Claus反應(yīng)之前的胺處理和再生步驟制備。
合適的含水洗滌液體包括含水氫氧化物溶液，例如氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液。所述含水堿性溶劑的pH合適地為7-12，優(yōu)選為8-11。
在步驟(d)的除H2S區(qū)內(nèi)可能發(fā)生的主要反應(yīng)是(7)H2S吸收(8)H2S吸收(9)CO2吸收(10)碳酸根形成(11)多硫化氫形成此處所用術(shù)語(yǔ)含硫化物的含水物流是指含有能夠在除H2S區(qū)發(fā)生的主要反應(yīng)(7)-(11)的一種或多種產(chǎn)物的含水物流，如HS-、二硫化物、多硫化物、硫代碳酸鹽和碳酸鹽，但也可包括溶解的H2S。
除H2S區(qū)的優(yōu)選溫度為5-70℃，更優(yōu)選為10-50℃。優(yōu)選地，除H2S區(qū)的壓力為1-100bar絕壓，更優(yōu)選為2-80bar絕壓。
通常地，除H2S區(qū)是氣/液接觸器。合適的氣/液接觸器公開(kāi)在Perry的Chemical Engineers’Handbook中，第7版，笫14節(jié)(1997)，并包括例如板式塔或填料塔或氣體洗滌器。
任選地，除H2S區(qū)的介質(zhì)是緩沖的。優(yōu)選的緩沖化合物是碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽及其混合物，尤其是碳酸鈉和/或碳酸氫鈉。緩沖化合物濃度特別依賴(lài)于所述氣流的組成，通常按一定方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得除H2S區(qū)的反應(yīng)介質(zhì)的pH值為6.0-10，更優(yōu)選為6.5-9.0。
任選地，可將新鮮的堿性洗滌液體供給除H2S區(qū)，獲得想要的pH值。
由于它們的氣味特性，H2S、硫醇、含硫化合物、二硫化物和芳族硫醇可在ppm濃度級(jí)時(shí)被檢測(cè)到。因此，對(duì)于這類(lèi)氣體和煉廠物流的用戶來(lái)說(shuō)，非常希望含硫化合物尤其H2S的總濃度能降低到例如低于30或20ppmv的濃度，優(yōu)選低于10ppmv，基于總H2S耗盡的氣流計(jì)。
所述方法產(chǎn)生含硫化合物尤其H2S的總濃度低于35ppmv的“H2S耗盡的氣流”，合適地所述總濃度為0.01-30ppmv，或低于25ppmv，合適地為0.0-20ppmv，或低于15ppmv，合適地為0.01-10ppmv，優(yōu)選為0.05-3.5ppmv，更優(yōu)選為0.1-1ppmv，基于總氣流計(jì)。
在本發(fā)明方法的步驟(e)中，在氧化反應(yīng)器中在氧存在下使步驟(d)中獲得的含硫化氫的含水物流與硫化物氧化細(xì)菌接觸，獲得硫淤漿和再生的含水堿性洗滌液體。能在步驟(e)氧化反應(yīng)器中發(fā)生的主要反應(yīng)是硫和硫酸根的微生物形成(12)硫的產(chǎn)生(13)硫酸根的產(chǎn)生此處所用術(shù)語(yǔ)硫淤漿是指含有能在氧化反應(yīng)器中發(fā)生的包括反應(yīng)(12)和(13)在內(nèi)的主要反應(yīng)的一種或多種產(chǎn)物的淤漿。
此處所用術(shù)語(yǔ)再生的含水堿性溶劑是指其中存在至多2w/w％硫顆粒的含水堿性溶劑，優(yōu)選至多1w/w％。
調(diào)節(jié)進(jìn)料到氧化反應(yīng)器中的氧量，使得吸收的含硫化合物的氧化反應(yīng)主要形成硫，如NL8801009所建議，其中公開(kāi)了一種用于含硫廢水的可控氧化反應(yīng)的方法。
此處提及的硫化物氧化細(xì)菌為能氧化硫化物為單質(zhì)硫的細(xì)菌。合適的硫化物氧化細(xì)菌例如可選自已知的硫桿菌類(lèi)和硫微螺菌(Thiomicrospira)類(lèi)的自熱需氧培養(yǎng)物。
步驟(e)的氧化反應(yīng)器的通常壓力為1-2bar絕壓。
合適地，該氧化反應(yīng)器的容積為5-2500m3，優(yōu)選為10-2000m3。
優(yōu)選地，步驟(e)的氧化反應(yīng)器的介質(zhì)是緩沖的。緩沖化合物的選擇使得氧化反應(yīng)器中存在的細(xì)菌能忍受它們。優(yōu)選的緩沖化合物是碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽及其混合物，尤其是碳酸鈉和/或碳酸氫鈉。緩沖化合物的濃度特別依賴(lài)于所述氣流的組成，通常按一定方式對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得氧化反應(yīng)器中反應(yīng)介質(zhì)的pH值為6-10，更優(yōu)選為7-9。
在本發(fā)明方法的步驟(f)中，使步驟(e)中獲得的至少部分硫淤漿與再生的含水堿性溶劑分離，該部分通常占淤漿總重量的5-95w/w％，優(yōu)選為10-90w/w％。此處所用詞語(yǔ)“至少部分”也包括使硫與再生的含水堿性液體完全分離。
合適地，該分離步驟在固/液分離器中進(jìn)行。合適的固/液分離器公開(kāi)在Perry的Chemical Engineers’Handbook中，第7版，第22節(jié)(1997)。
通常，所述分離的含水硫淤的硫含量為5-50w/w％，基于淤漿汁。通常，所述硫淤漿的水被除去至一定程度，從而獲得干燥固體含量為55-70％的硫餅。通常，所述硫餅的硫含量占所述硫餅總重要的90-98w/w％。任選地，在步驟(c)中獲得的硫淤漿可經(jīng)再漿化、過(guò)濾和干燥，獲得純度為至少95w％硫的硫漿糊，優(yōu)選該純度為至少99wt％硫。如此獲得的硫漿糊為任選被干燥，以制得具有至少85％干重含量的粉末，優(yōu)選至少90％干重含量。這種粉末合適地可用作殺真菌劑或殺螨劑。
按本發(fā)明方法制得的硫具有親水性，不會(huì)引起通常由非生物液體方法制得的硫引起的結(jié)垢問(wèn)題。本發(fā)明方法制得的硫的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是非常適合用作肥料。
在本發(fā)明方法的步驟(g)中，將步驟(e)中獲得的再生含水堿性洗滌液體循環(huán)到步驟(d)的除H2S區(qū)中。合適地，在步驟(e)中獲得的再生含水堿性洗滌液體總量的10-99％，優(yōu)選30-95％，更優(yōu)選40-90％，被循環(huán)到步驟(d)的除H2S區(qū)中。通過(guò)循環(huán)所述再生的含水洗滌液體到除H2S區(qū)中，將新鮮的含水洗滌液體供應(yīng)到所述除H2S區(qū)中用于H2S的除去。這會(huì)增強(qiáng)H2S的除去至濃度為30ppmv或更低，合適地為20ppmv或更低，優(yōu)選為10ppmv或更低。所述再生的含水堿性洗滌液體任選含有硫顆粒。
本發(fā)明方法尤其適合于處理氣態(tài)含CO物流，尤其是合成氣物流、來(lái)自炭黑車(chē)間的尾氣或煉廠氣流。合成氣是總稱(chēng)，它適用于來(lái)源于煤、殘油、廢物或生物質(zhì)的汽化的一氧化碳、氫、惰性成分和二氧化碳的混合物。合成氣的主要成分是氫和一氧化碳。此外，經(jīng)常存在有二氧化碳和痕量的甲烷。煉廠物流涉及含有或多或少硫化物的原油衍生的氣態(tài)物流。加氫處理工藝尤其是加氫脫硫化工藝的循環(huán)物流和分離(bleed)物流，也可合適地采用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理。
現(xiàn)在將借助于示意

圖1描述本發(fā)明。圖1描述了本發(fā)明一種典型方法的示意圖，其中，含有SO2、HCN、H2S及任選的COS、CS2和NH3的氣流經(jīng)由管道(1)進(jìn)入加氫區(qū)(2)，并與加氫催化劑進(jìn)行接觸以除去SO2。氫經(jīng)由管道(3)供應(yīng)到加氫區(qū)。在加氫區(qū)處理后，第二氣流(其為SO2耗盡的)經(jīng)由管道(4)離開(kāi)加氫區(qū)，并進(jìn)入水解區(qū)(5)，在其中與水解催化劑接觸以除去HCN和任選的COS和/或CS2。任選地，蒸汽或蒸汽/水混合物可經(jīng)由管道(6)添加到水解區(qū)。在水解區(qū)處理后，第三氣流(其為HCN、COS和/或CS2耗盡的)經(jīng)由管道(7)離開(kāi)水解區(qū)，并進(jìn)入除NH3區(qū)(8)，在其中采用含水(酸性)洗滌液體對(duì)其進(jìn)行處理，獲得含銨的含水物流和第四氣流。任選地，蒸汽或蒸汽/水混合物可經(jīng)由管道(9)添加到除NH3區(qū)。在除NH3區(qū)處理后，第四氣流(其中HCN、COS和/或CS2和NH3耗盡的)經(jīng)由管道(10)離開(kāi)除NH3區(qū)，并進(jìn)入除H2S區(qū)(11)，在其中與含水洗滌液體進(jìn)行接觸。H2S耗盡的氣流，經(jīng)由管道(12)，任選經(jīng)由分離器(13)，離開(kāi)除H2S區(qū)，并可經(jīng)由管道(14)作進(jìn)一步處理。含硫化物的含水物流經(jīng)由管道(15)離開(kāi)除H2S區(qū)，并進(jìn)入閃蒸器(16)。H2S耗盡的多余氣體經(jīng)由管道(17)從閃蒸器中排出。對(duì)于閃蒸氣體含有部分H2S的情形，在進(jìn)一步用作燃料氣體之前于小型閃蒸氣體接觸器中將H2S除去。含硫化物的含水物流經(jīng)由管道(18)被引入到需氧反應(yīng)器(19)，在其中硫化物被氧化。養(yǎng)分和空氣經(jīng)由供料管道(20)和(21)進(jìn)料到需氧反應(yīng)器中。在該需氧反應(yīng)器中產(chǎn)生的含硫固/液混合物經(jīng)由管道(22)進(jìn)料到固/液分離器(23)，在其中含硫淤漿被分離出來(lái)并經(jīng)由管道(24)排出。液體經(jīng)由管道(25)被引回到生物反應(yīng)器。尾氣經(jīng)由管道(26)從需氧反應(yīng)器排出。再生的含水堿性溶劑經(jīng)由管道(27)被引導(dǎo)到除H2S區(qū)。
現(xiàn)在通過(guò)下述非限定性實(shí)施例描述本發(fā)明。
實(shí)施例1(對(duì)比例)將濃度如表1所示的含有硫化物和HCN的氣流加熱到280℃溫度，并引入到填充有堆積的加氫催化劑和水解催化劑床的反應(yīng)器中。氣體在驟冷塔中于40℃冷卻，并在胺/Claus裝置中進(jìn)行處理以除去H2S。
處理后氣體的硫化物和HCN的濃度如表1所示。
表1
實(shí)施例2(本發(fā)明)將濃度如表2所示的含有硫化物、NH3和HCN的第一氣流加熱到280℃溫度，并引入到填充有堆積的加氫催化劑和水解催化劑床的反應(yīng)器中，產(chǎn)生第二氣流，并隨后產(chǎn)生第三氣流。第三氣流在驟冷塔中于40℃冷卻，并在NH3-洗滌器中進(jìn)行處理，以產(chǎn)生第四氣流。第四氣流在除H2S裝置中進(jìn)行處理，以產(chǎn)生H2S耗盡的氣流。得到的硫化氫在生物反應(yīng)器中被氧化。處理后氣體(H2S耗盡的氣體)的硫化物和HCN的濃度如表2所示。
表2
從這些實(shí)施例可以清楚看出，采用本發(fā)明的方法可明顯降低硫化物的濃度，尤其是H2S、SO2、CS2和COS的濃度，同時(shí)NH3和HCN的濃度也被降低。
權(quán)利要求
1.一種用于從第一氣流中除去SO2、HCN和H2S及任選選自COS、CS2和NH3的一種或多種化合物的方法，該方法包括下述步驟(a)通過(guò)在加氫區(qū)中在氫存在下使第一氣流與加氫催化劑接觸而從第一氣流中除去SO2，獲得第二氣流；(b)通過(guò)在水解區(qū)在水存在下使第二氣流與水解催化劑接觸而從步驟(a)中獲得的第二氣流中除去HCN和任選的COS和/或CS2，獲得第三氣流；(c)通過(guò)在除NH3區(qū)使第三氣流與含水酸性洗滌液體接觸而從第三氣流中除去NH3，獲得含銨的含水物流和第四氣流；(d)通過(guò)在除H2S區(qū)使第四氣流與含水堿性洗滌液體接觸而從第四氣流中除去H2S，獲得H2S耗盡的氣流和含硫化氫的含水物流；(e)在氧化反應(yīng)器中在氧存在下使步驟(d)中獲得的含硫化氫的含水物流與硫化物氧化細(xì)菌接觸，獲得硫淤漿和再生的含水堿性洗滌液體；(f)使在步驟(e)中獲得的至少部分硫淤漿與再生的含水堿性洗滌液體分離；和(g)將在步驟(e)中獲得的再生含水堿性洗滌液體循環(huán)到步驟(d)的除H2S區(qū)中。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(d)的除H2S區(qū)中的硫負(fù)荷為50-50000kg/天，優(yōu)選為75-20000kg/天，更優(yōu)選為100-10000kg/天。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中處理后氣體的含硫化合物總濃度低于30ppmv，優(yōu)選為0.01-20ppmv。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其中H2S總濃度低于30ppmv，優(yōu)選為0.01-20ppmv。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，其中步驟(d)的洗滌液體是緩沖的，優(yōu)選pH值為6-10，更優(yōu)選為6.5-9。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其中步驟(e)的氧化反應(yīng)器的內(nèi)容物是緩沖的，優(yōu)選pH值為6-10，更優(yōu)選為7-9。
7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的方法，其中步驟(e)的氧化反應(yīng)器的容積為5-2500m3。
8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的方法，其中將步驟(e)中獲得的硫淤漿再漿化、過(guò)濾和干燥，獲得至少95wt％的硫含量，優(yōu)選至少99wt％的硫含量。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的方法，其中在第一氣流在水解區(qū)中與步驟(b)的水解催化劑接觸之前向第二氣流中添加水或蒸汽或其混合物。
10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的方法，其中第二氣流的水/蒸汽含量基于蒸汽為10-80v/v％，優(yōu)選為20-70v/v％，更優(yōu)選為30-50v/v％。
全文摘要
本發(fā)明一種用于從第一氣流中除去SO
文檔編號(hào)B01D53/14GK1798600SQ200480014978
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月29日
發(fā)明者P·F·A·范格林斯文, W·S·克耶爾斯特拉, I·魯斯, C·J·斯密特 申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司