[发明专利]一种富甲烷气体湿法脱硫综合利用技术

说明书

技术领域：

本发明涉及一种富甲烷气体脱硫技术领域。

背景技术：

我国存在大量分散的、地处偏僻的、气量不稳定的油田伴生气、油田放空气、煤层气、矿井瓦斯、垃圾填埋气，沼气、水溶气等，我们统称之为“富甲烷气”。而富甲烷气体经深度净化后则可提高其成分中甲烷的相对含量，增加其热值。富甲烷气体纯化过程的主要任务包括：脱除硫化氢、二氧化碳和水及其他不助燃的杂质。

氧化锌脱硫以其精脱硫的特性一直是脱硫技术的研究中心，与干法氧化铁和活性炭相比，氧化锌脱硫技术对工艺条件的要求比较宽松，在较宽的温度范围内可达到精脱硫的要求。目前采用的氧化锌吸附技术是直接用ZnO吸附剂脱硫，失效后将其更换，而饱和的吸附剂因再生困难大多抛弃了，该技术脱硫十分有效，但吸附剂成本高、吸附容量小。因而提高脱硫容量，延长运行周期，降低脱硫成本就成为沼气脱硫的主攻方向。

硫化锌(ZnS)是II B-VIA族直接跃迁型半导体化合物，在8～12μm波长范围内具有良好的红外透射率，并有高的熔点，可用作红外窗口材料，已广泛用于制作光抗反射镀层、大功率红外激光窗口和红外吊舱窗口以及导弹光罩等。

发明内容：

针对于此，本发明的目的在于提供一种富甲烷气体湿法脱硫综合利用技术。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

以ZnNO₃溶液作脱硫剂，通过Zn²⁺与溶液中溶解的S^2-反应，以低溶度积的ZnS沉淀的形式实现H₂S的高效脱除；同时在反应中引入纳米ZnS生产技术，定期分离ZnS沉淀，制得纳米ZnS粉体；分离后的废酸液用于制备新的脱硫剂，还原脱硫体系，循环使用。

所述的Zn²⁺与S^2-反应，反应温度为80℃。

所述的纳米ZnS生产技术为均相沉淀法。

所述的定期分离ZnS沉淀，两次分离时间间隔为72小时。

所述的分离后的废酸液制备新的脱硫剂，其方法为，用废酸液溶解锌的氧化物或氢氧化物。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、本发明是一种富甲烷气体湿法脱硫综合利用技术，对于开发利用生物质能，代替天然气有积极意义；

2、本发明采用ZnNO₃溶液作脱硫剂，在反应中引入纳米ZnS生产技术，制得纳米ZnS粉体，可做为宽带隙半导体材料用于太阳能电池、光电材料、红外窗口材料、化工材料等诸多领域；

3.脱硫反应后的废酸液用于制备新的脱硫剂，重复进行循环使用，所以该技术能够充分回收脱硫废液，提高了脱硫容量，延长了脱硫剂的运行周期，降低了脱硫成本，实现了循环效益经济。

下面，结合实施例，对本发明一种富甲烷气体湿法脱硫综合利用技术，作进一步说明。

具体实施方式：

配置一定浓度的ZnNO₃溶液，加入吸收反应釜，反应釜内ZnNO₃溶液的高度应保持在容器高度三分之二以上。开启加热控制装置待体系达到80℃，从反应釜底部通入需要脱硫的富甲烷气体，从塔顶排出，使ZnNO₃吸附液与富甲烷气体逆向对流充分接触，对H₂S进行深度脱除反应，反应72小时后分离沉淀ZnS，制得纳米ZnS粉体。分离后的废酸液溶解氧化锌后，释放Zn²⁺，重新加入反应釜，还原脱硫体系，进行循环利用。