[发明专利]一种吸收与再生同步的脱硫方法

说明书

一种吸收与再生同步的脱硫方法，属于气体净化技术领域。本发明工艺流程简单，一步即可将H₂S转化成元素硫，元素硫单体以溶解在脱硫溶剂中的液态硫形式存在，而不是固体硫颗粒，所以能有效避免工艺中的起泡、堵塞及其它操作问题。本发明可直接处理各类高低压含硫气体，流程简单、脱硫效率高、溶液循环量低、硫容高、化学品消耗低、投资少、操作方便，可应用炼厂气、天然气、油田伴生气、煤气化装置及合成氨厂工艺气体、胺法、低温甲醇洗和克劳斯尾气等含硫化氢气体的脱除。

技术领域

本发明属于气体净化技术领域，具体涉及一种吸收再生同步的脱硫工艺及装置，含硫化氢原料气和再生气二氧化硫同时进入综合吸收再生塔内，硫化氢的脱除和脱硫溶剂的再生同步进行。

背景技术

石油天然气开采、炼化、煤化工、水处理、冶炼等行业均会不同程度地产生H₂S，尤其是天然气开采和沼气生产，H₂S的脱除是必要的生产工艺。随着全球性的环境污染日益严重，世界各国都制定了严格的环保法规，限制向大气中排放SO₂、H₂S等有毒有害气体，亟待开发清洁高效的H₂S脱除方法，以解决目前H₂S脱除所面临的成本高、硫堵和二次污染等问题。

目前脱除H₂S的方法很多，但应用较为广泛的主要有干法脱硫、湿式氧化法脱硫、醇胺法脱硫。干法脱硫由于硫容有限，再生循环使用的问题，多用于小规模的高精度脱硫。湿式氧化法脱硫其优点是能够将气体中的硫化氢直接转化成硫磺。但也存在其设备体积庞大、工艺流程长、设备投资大、溶液循环量大、易发生堵塞和雾沫、操作难度大、开停车难等问题，限制了湿法脱硫在中小规模尤其是含硫油气田和天然气脱硫中的应用。醇氨法脱硫在后期再生过程中仍有酸性气体产生，要增加后续硫回收装置。

这些方法的工艺都采用吸收装置和再生装置组合。脱硫过程需不断补充脱硫剂，且存在装置设备多且大，占地面积大，工艺流程复杂，所需配套设施多，维护及维修难度大，能耗高、操作成本高、脱硫剂流失量大等问题。因此需要开发脱硫工艺流程简单、脱硫效率高、投资少、操作方便的硫磺回收工艺，以满足不同工艺气体的脱硫需求。

发明内容

本发明的目的提供一种吸收再生同步的脱硫方法。

本发明所述的吸收再生同步的脱硫工艺，其特点是工艺流程简单，一步即可将H₂S转化成元素硫，元素硫单体以溶解在脱硫溶剂中的液态硫形式存在，而不是固体硫颗粒，所以能有效避免工艺中的起泡、堵塞及其它操作问题。

本发明方法主要包括以下工艺工程：

(一)经预处理后的含硫化氢原料气和再生气二氧化硫，同时进入综合吸收再生塔底部并沿塔而上，经过有机相脱硫溶剂鼓泡吸收、喷淋吸收、填料段吸收后，硫化氢与脱硫溶剂结合形成质子化的多硫化物被脱除，脱除硫化氢后的净化气由塔顶进入气液分离器后放空或外输；

(二)在硫化氢脱除过程中，已经被脱硫溶剂吸收的再生气二氧化硫与溶剂中的质子化多硫化物进行同步再生反应，多硫化物转变成元素硫溶解于有机脱硫溶剂中，有机脱硫溶剂得到再生，元素硫经冷却降温后在冷却分离槽中析出硫磺结晶。析出硫磺的有机脱硫溶剂经泵送入加热器加热后进入综合吸收塔各段循环脱硫；

(三)冷却析出的结晶硫达到一定量可定期由冷却分离槽排出。

本发明工艺中，所述综合吸收再生塔包含了鼓泡段、喷淋段和填料段，可根据具体工况条件选择一种或多重组合吸收；吸收再生温度在35～85℃，优选50～70℃。

所述再生气二氧化硫可由硫化氢或硫磺燃烧转化而来。

所述有机相脱硫溶剂是一种不含水的复配有机溶液，其有效硫容为2.0～8.5g/L。