[发明专利]催化的硫脱气

说明书

技术领域

本发明涉及改进的使液体硫脱气的方法和设备。

背景技术

从包括石油产物的精炼期间所产生的气体的各种废气中去除有害的硫化氢（H₂S）的重要方法被称为克劳斯（Claus）方法。它涉及下面的净反应：

H₂S+1/2O₂→H₂O+S       (1)

从克劳斯方法中所产生的液体硫通常含有约200～500ppm wt的H₂S，上述H₂S部分溶解以及部分以多硫化物（H₂S_x）的形式存在。由使用克劳斯方法的装置所生产的液体硫的处理是麻烦的。经常地，因为有毒且高度易燃的H₂S气体的累积，所以在液体硫的储存和运输期间，火灾和爆炸已经发生。

通过存在于液体硫中的多硫化氢的逐渐分解来产生H₂S气体，上述分解由下面的反应式表示：

H2Sx↔H2S+(x-1)S---(2)]]>

其中，x至少为5（参见US-A-6149887和Journal of Physical Chemistry,Vol70,no.1(1966),p.234～238（物理化学杂志，卷70，第1期（1966），234～238页））。然后，通过物理解吸，溶解的H₂S进入气相。

因此，想要成功防止随后产生额外的H₂S，脱气方法不仅必须去除H₂S，而且必须去除多硫化氢。

在Sulphur,173(1984)36～37中，外壳方法（Shell process）描述了在装备有汽提塔的储存罐或硫坑中使硫脱气。在大气压下通过将空气鼓入液体硫中来剧烈搅拌液体硫。汽提塔在其顶部和底部是开放的，以使硫能够以每小时几百次的速率进行循环。然后，将汽提气和额外的吹扫气流用作低压扫气，以取代通过脱气方法所产生的气体。然后，将如此产生的低压气体供给到焚化炉中，在焚化炉中，将H₂S氧化为SO₂并释放到大气中。为了加速多硫化氢分解成H₂S，根据设计，可以添加液体或气体催化剂，例如氨、硫代硫酸铵、尿素、吗啉、喹啉或烷醇胺。

在备选方法中（也描述在Sulphur,173(1984)36～37中，称为SNEA方法），使用两个隔室和使液体硫重复循环和将液体硫喷射入硫坑来进行脱气。通过以特定的速率经由喷嘴将液体硫喷射来释放溶解的H₂S。通常将在再循环泵的抽吸处注入的氨用作催化剂。在释放H₂S气体之后，通过扫气将H₂S气体去除并供给到焚化炉。

外壳方法中使用的汽提塔和SNEA方法中使用的循环/喷射装备都是昂贵的并且需要大量空间。进一步地，两种方法的缺点是：它们需要不得不焚化含有扫气的H₂S的额外步骤。不利地，两种方法也缓慢，需要在硫坑中相对长的保留时间。例如，外壳方法通常需要液体硫经由汽提塔再循环约十四至约二十四小时，而SNEA方法通常需要液体硫经由喷嘴再循环约二十四至约三十小时。

因此，存在对脱气方法的确切的需要，该脱气方法不仅有效地减少液体硫的H₂S含量，而且是简单的，需要最小量的空间，并且便宜。存在对下述方法的进一步的需要，该方法花费相对少量的保留时间以实现所期望的液体硫脱气。存在对下述方法的又进一步的需要，该方法不需要焚化从液体硫中释放的H₂S气体。