[发明专利]获取硫的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及获取硫的方法，在该方法中通过甲醇洗涤而从合成粗煤气分离出硫组分和氰化氢(HCN)，其中在加载有洗出物质的甲醇洗涤剂再生时产生富含HCN的含有硫组分的第一气体馏份以及基本上不含HCN的富含硫的第二气体馏份，随后将它们送至运行的硫回收装置。

背景技术

许多年来甲醇洗涤是在现有技术中以及由本领域技术人员所熟知的。其主要用于净化合成粗煤气，合成粗煤气是在气化装置中例如通过利用水蒸汽重整或者通过部分氧化而大规模地由炭进料或/和烃类原料产生的，并且通常除了所期望的物质氢和一氧化碳外还包含非期望的成分，如水、二氧化碳(CO₂)、硫化氢(H₂S)和氧硫化碳(COS)。甲醇洗涤是利用了以下事实：H₂S、COS和CO₂在液态的深冷甲醇中的溶解度比氢和一氧化碳高好几个数量级。紧接着甲醇洗涤将由合成粗煤气洗出的气体组分从加载的甲醇洗涤剂去除，在此对甲醇洗涤剂进行再生。再生的甲醇通常又作为洗涤剂用于甲醇洗涤中，而分离出的气体组分进行废物处理或者送至经济的应用。

此时特别是在其是通过部分氧化产生的情况下，合成粗煤气含有氰化氢(氢氰酸或HCN)，其非常强烈地与甲醇洗涤剂相结合，并由此使甲醇洗涤剂的再生变得明显更加困难。但是因为该毒性极大的气体发挥腐蚀作用，并且仅因此就已经不允许被包含在合成气体产物(一氧化碳、氢、含氧气体Oxogas)中，所以应当避免氰化氢在甲醇洗涤剂中残留，并由此避免其富集。通常在甲醇洗涤上游的水洗涤中将HCN从合成粗煤气去除。但是该水洗涤涉及巨大的投资成本和运行成本。

EP 1 839 727描述了一种借助甲醇洗涤有效地从合成粗煤气去除HCN的方法，其中在经加载的甲醇再生时产生富含HCN的含有硫组分的气体馏份以及基本上不含HCN的硫馏份。根据现有技术，将这两种气体馏份合并，并且共同送至硫回收装置以获得元素硫。

为了由含有硫化氢的气体获得元素硫，特别是采用一种许多年来被本领域技术人员所熟知的名为“Claus过程”的方法。在此将这些气体导入燃烧区内，在此使所含的硫化氢在根据以下方程式的两个反应步骤中进行转化：

2H₂S+3O₂→2SO₂+2H₂O

H₂S+SO₂→3S+H₂O

但是在Claus过程中氰化氢导致形成盐，大量的盐会导致用于实施该过程的装置的阻塞。因此，可以送至Claus过程的气体的HCN含量通常被限制在一个最大值。这会导致，仅仅可以将一部分量的富含HCN的含有硫组分的气体馏份送至Claus过程，由此降低了总过程的硫产量。

发明内容

因此，本发明的目的是基于提供根据所述类型的方法，其相对于现有技术提高了硫产率。

所提出的目的是根据本发明以如下方式实现的，使用具有至少一个第一燃烧区和至少一个第二燃烧区的硫回收装置，其中将至少一部分的富含HCN的第一气体馏份导入第一燃烧区内，在其中使含有氨和硫化氢的进料气体的氨物料(含氨物料，Ammoniakfracht)进行燃烧。

含有硫化氢的气体通常具有相当大含量的氨(NH₃)。在此，作为实例提及在精制提纯时在借助汽提处理酸性水的情况下形成的废气，该废气的硫化氢含量通常超过20摩尔％，其中氨含量同时可以达到50摩尔％。该称作酸性水-汽提气体的气体的高的硫化氢含量使得硫的回收看上去是值得期待的。然而，若酸性水-汽提气体中所含的氨在燃烧区内不完全地消除，则将其导入根据Claus方法运行的硫回收装置中导致明显的运行困难。在燃烧区下游由残余氨形成非期望的硫化合物，而硫化合物在冷却时形成固体盐，例如多硫化物，其会造成设备部件的阻塞。此类盐的形成可以通过在燃烧区上游消除氨而加以避免。

专利文献EP 0 440 141公开了一种改进的Claus方法，该方法适合于酸性水-汽提气体的使用。在此，将含有氨和硫组分的气体与氧化剂一起引入第一燃烧区内，在其中在第一温度下使氨完全燃烧。将所产生的基本上不含氨的含有硫组分的燃烧产物从第一燃烧区引出，并导入第二燃烧区内，在其中使硫组份转化为元素硫。

在为了氨燃烧而设置的第一燃烧区内的反应条件下，氰化氢也基本上被消除，因而氨和氰化氢在设置在下游的装置部件中都不会引发问题。