[发明专利]从硫回收单元的硫回收尾气流中回收H2的膜工艺和更环保的销售气工艺

权利要求书

1.一种处理由硫回收操作产生的尾气以产生氢气或更环保的天然气的方法，该方法包括以下步骤：

向硫回收单元提供酸性气流，所述酸性气流包含二氧化碳和硫化氢；

通过所述硫回收单元从所述酸性气流中除去硫，以产生硫回收单元废物流；

用尾气处理再热器加热所述硫回收单元废物流，以产生加热的硫回收单元废物流；

使所述加热的硫回收单元废物流在尾气处理反应器中反应，所述尾气处理反应器能够将硫化合物还原成硫化氢，从而产生尾气流，其中所述尾气流包含氢气、二氧化碳、氮气和硫化氢；

在急冷塔中冷却所述尾气流以产生急冷塔塔顶流；

在塔顶流处理工艺中处理所述急冷塔塔顶流，所述塔顶流处理工艺包括H₂选择性膜单元和H₂S脱除单元，以产生富H₂S再循环流、贫H₂S流、富H₂流和贫H₂流，使得所述富H₂S再循环流包含的硫化氢浓度比所述贫H₂S流中的硫化氢浓度高，并且所述富H₂流包含的氢浓度比所述贫H₂流中的氢气浓度高，此外其中在所述H₂选择性膜单元中产生所述富H₂流并且由所述H₂S脱除单元产生所述富H₂S再循环流，此外其中所述H₂选择性膜单元包括H₂选择性膜；以及

将富H₂S再循环流再循环至所述硫回收单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述H₂选择性膜的氢气对二氧化碳的选择比为至少20。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述H₂选择性膜能够在100℃和300℃之间的温度范围内操作。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述H₂选择性膜包含玻璃状聚合物，所述玻璃状聚合物能够在100℃至300℃的操作温度时起作用而不降解。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述H₂选择性膜包含PBI聚合物。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述H₂选择性膜包含PBI类聚合物，其中所述PBI类聚合物包含选自由以下组成的组中的化合物：六氟异亚丙基官能团、衍生自四氨基二苯砜的PBI聚合物、衍生自四氨基二苯砜聚合物的PBI聚合物、衍生自四氨基二苯砜共聚物的PBI聚合物、N-取代的改性PBI、PBI和三聚氰胺-共-甲醛热固性材料共混物、Pd/PBI-HFA复合材料以及它们的组合。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述H₂选择性膜进一步包含Pd。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述H₂选择性膜进一步包含HFA。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述H₂选择性膜包括形成在多孔载体层上的芳族聚酰胺层，以及形成在所述芳族聚酰胺层上的包含玻璃状聚合物的涂层，其中所述玻璃状聚合物的玻璃化转变温度大于50℃。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法，其中所述玻璃状聚合物包括单体、共聚物、嵌段共聚物、三元共聚物、嵌段三元共聚物或由选自以下化合物的组中的化合物的组合产生的任何分子结构：聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚苯砜、聚酰胺、聚砜、聚苯醚、硝酸纤维素、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚乙烯基三甲基硅烷、聚三甲基甲硅烷丙炔、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚噁二唑、聚苯醚以及它们的组合。