[发明专利]一种Claus工艺H2

说明书

本发明涉及一种Claus工艺H₂S酸性气催化燃烧方法，属于硫资源回收技术领域。包括如下步骤：H₂S原料气和一定比例的空气首先通过预混系统，实现气体的混合；混合气体然后通过维持在特定温度范围的六铝酸盐复合氧化物催化床层，在催化剂的作用下，H₂S按设计量被氧化为SO₂，NH₃被高效催化分解为N₂，烃类被催化氧化为CO₂；通过催化床层的净化气体进入后续工序，发生Claus反应。该方法采用催化燃烧的方法，不需点火与火焰燃烧，能有效降低燃烧温度、设备投资和运行成本，操作简单安全。

技术领域

本发明涉及一种Claus工艺H₂S酸性气催化燃烧方法，属于硫资源回收技术领域。

背景技术

目前工业上主要采用Claus工艺对含H₂S酸性气进行治理和硫资源回收。制硫炉是Claus 工艺的核心装置，一方面，其不仅要严格保证燃烧后的H₂S/SO₂摩尔比等于或接近2，以保证后续Claus反应的顺利进行；另一方面，还要保证将酸性气中的杂质气体氨通过燃烧的方法使其完全氧化分解成N₂和H₂O，并且将烃、硫醇、氰等杂质完全燃烧转化成SO₂、CO₂、H₂O等。因为这些杂质气体(NH₃和HC)的存在会对Claus工艺产生极大的危害，尤其是氨。氨会和工艺气流中的各种酸性组分反应，生成铵盐，在装置的低温部位形成各种固体铵盐沉积，增加系统压降，严重时将堵塞下游设备。而且，氨还会引起Claus反应相应副反应的增加，降低硫的转化率和回收率。在实际生产过程中制硫炉也存在一定的问题，主要是：(1) 为保证NH₃的分解，制硫炉的温度需维持在1200℃以上，由于反应温度较高，对于设备材质的要求苛刻，而且也存在较大的安全隐患；(2)为保证气体的混合程度，采用的烧氨火嘴主要依靠进口，投资高；(3)氨的燃烧需要在富氧条件下进行，而为保证燃烧后的H₂S/SO₂摩尔比等于或接近2，H₂S的燃烧需要欠氧燃烧。因此这就一方面使得炉子的配风量随两种酸气流量和组成的变化而变化，使制硫炉的配风调节更加复杂。另一方面会出现NH₃的燃烧，生成大量的NOx，造成NOx排放超标。同时，NOx能促使SO₂氧化成SO₃，进一步与水反应生成硫酸,从而带来严重的腐蚀问题。

若能提供一种方法在适宜的温度范围内将该火焰燃烧变为催化燃烧，将杂质(NH₃、HC 等)高效催化氧化分解的同时，将一定量的H₂S按设计量氧化为SO₂，既能保证杂质气体的去除和Claus反应的顺利进行，也能降低反应温度，进而节省装置投资、减少运行费用和能耗。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种Claus工艺H₂S酸性气催化燃烧方法，能有效降低设备投资，大幅度降低操作温度，操作简单安全，可实现H₂S的催化氧化和NH₃等杂质的高效催化氧化分解去除。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种Claus工艺H₂S酸性气催化燃烧方法，包括如下步骤：

(1)H₂S酸性气和空气通过预混系统，实现气体的混合；

(2)混合气体通过催化床层，在催化剂的作用下，H₂S被催化氧化为SO₂，NH₃被催化氧化为N₂；CH被催化氧化为CO₂；