[发明专利]一种产多种纯度硫化氢的酸性气净化工艺和装置

权利要求书

1.一种产多种纯度硫化氢的酸性气净化装置，其特征在于，该产多种纯度硫化氢的酸性气净化装置包括吸收塔、闪蒸罐(3)、贫富溶剂换热器(4)、贫溶剂泵(5)、贫溶剂冷却器(6)、解吸塔、解吸塔冷凝器、解吸塔回流罐、解吸塔回流泵、解吸塔再沸器和解吸塔底半贫溶剂泵；

吸收塔的塔顶为气相出口，其与下游装置连接；普通吸收塔(1)或变径吸收塔(2)的塔底为液相出口，其与闪蒸罐(3)连接；当吸收塔为普通吸收塔(1)时，一股含硫酸性气从进气口进入；当吸收塔为变径吸收塔(2)时，两股含硫酸性气分别从对应进气口进入；闪蒸罐(3)的顶部为气相出口，闪蒸气连接燃料气管网；闪蒸罐(3)的底部为液相出口，其与贫富溶剂换热器(4)的冷物流入口连接，贫富溶剂换热器(4)冷物流出口连接第一解吸塔(7)的进料口，第一解吸塔(7)的塔顶气相出口连接第一解吸塔冷凝器(8)的工艺物流入口，第一解吸塔冷凝器(8)的工艺物流出口连接第一解吸塔回流罐(9)入口，第一解吸塔回流罐(9)液相出口连接第一解吸塔回流泵(10)入口，第一解吸塔回流罐(9)气相出口连接下游硫化氢回收装置；第一解吸塔回流泵(10)出口连接第一解吸塔(7)回流口，第一解吸塔(7)底液相出口分两支，一支连接第一解吸塔再沸器(11)的工艺物流入口，第一解吸塔再沸器(11)的工艺物流出口连接第一解吸塔(7)塔底回流口；另一支连接第一解吸塔底半贫溶剂泵(12)入口，第一解吸塔底半贫溶剂泵(12)出口连接第二解吸塔(13)入口，第二解吸塔(13)配套设备及连接方式与第一解吸塔(7)相同；

当酸性气净化装置中存在两个解吸塔时，第一解吸塔回流罐(9)气相出口连接下游低浓度/中浓度的硫化氢回收装置，第二解吸塔回流罐(15)气相出口连接下游中浓度/高浓度的硫化氢回收装置；第二解吸塔(13)的塔底液相出口连接贫富溶剂换热器(4)热物流入口，贫富溶剂换热器(4)热物流出口连接贫溶剂泵(5)入口，贫溶剂泵(5)出口连接贫溶剂冷却器(6)工艺物流入口，贫溶剂冷却器(6)工艺物流出口连接吸收塔液相进料口；

当酸性气净化装置中存在三个解吸塔时，第三解吸塔(19)配套设备及连接方式与第一解吸塔(7)相同；第一解吸塔回流罐(9)气相出口连接下游低浓度的硫化氢回收装置，第二解吸塔回流罐(15)气相出口连接下游中浓度的硫化氢回收装置，第三解吸塔回流罐气相出口连接下游高浓度的硫化氢回收装置；第二解吸塔(13)的塔底液相出口连接贫富溶剂换热器(4)热物流入口，贫富溶剂换热器(4)热物流出口连接贫溶剂泵(5)入口，贫溶剂泵(5)出口连接贫溶剂冷却器(6)工艺物流入口，贫溶剂冷却器(6)工艺物流出口连接吸收塔液相进料口。

2.一种产多种纯度硫化氢的酸性气净化工艺，其特征在于，步骤如下：

(1)一股或两股含硫酸性气进入酸性气净化装置，首先进入吸收塔，当一股进料时，含硫酸性气直接进入普通吸收塔(1)底部；当两股进料时，设置不同进料口，根据各进料口间的水力学情况，并在设备设计允许的前提下，采用变径吸收塔(2)的方式进一步提高溶剂选择性；

(2)贫溶剂进入吸收塔的塔顶，保证塔顶净化气中硫含量达标，贫溶剂纯度及杂质含量根据装置能耗和溶剂选择性综合确定，为得到更多高纯度硫化氢，应优先考虑溶剂选择性；

(3)塔底富溶剂依次经过闪蒸罐(3)闪蒸出部分轻烃，并通过贫富溶剂换热器(4)加热，该贫富溶剂换热器(4)端温差选择10～15℃，经换热后进入解吸单元；

(4)解吸单元设置两到三个解吸塔，分别解吸出不同纯度的硫化氢气体：H₂S≥95％高纯度硫化氢气体、H₂S在85％～95％之间的中纯度硫化氢气体及H₂S在70％～85％之间的低纯度硫化氢气体；应根据下游需求及装置能耗综合确定解吸塔数量及各解吸塔顶硫化氢纯度，得到高纯度硫化氢气体所需的解吸塔压力为0.05～0.1MPa，得到中纯度硫化氢气体所需的解吸塔压力为0.1～0.35MPa，得到低纯度硫化氢气体所需的解吸塔压力为0.35～0.8MPa；

(5)最后一级解吸塔的塔底得到贫溶剂，依次经过贫富溶剂换热器(4)冷却、贫溶剂泵(5)加压以及贫溶剂冷却器(6)冷却后，进入吸收塔的塔顶。

3.根据权利要求2所述的产多种纯度硫化氢的酸性气净化工艺，其特征在于，含硫酸性气中H₂S与CO₂的摩尔比在0.5以上。

4.根据权利要求2或3所述的产多种纯度硫化氢的酸性气净化工艺，其特征在于，步骤(2)中，用以吸收的溶剂类型应选择H₂S溶解性优于CO₂溶解性的溶剂，为乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺中一种或两种以上混合。