一种含硫化氢气体的净化方法

摘要

本发明涉及一种含硫化氢气体的净化方法，包括以下步骤：含硫化氢的气体进入吸收反应器，与吸收剂接触进行反应，反应后气体达标排放；吸收反应后的富吸收液进入再生反应器，在含氧气体存在下与再生剂接触进行再生反应，得到再生的吸收液和单质硫混合物，经硫粉过滤器过滤分离后，单质硫和再生的吸收液实现分离，再生的吸收液进入吸收反应器循环使用，单质硫经收集后进入储罐。本发明含硫化氢气体的净化方法为常温再生，还可以避免工艺设备堵塞、床层燃烧、排放气体存在雾沫夹带等安全隐患，同时吸收再生过程中不产生二次污染物。

权利要求

1.一种含硫化氢气体的净化方法，其特征在于包括以下步骤：（1）含硫化氢的气体进入吸收反应器，与吸收剂接触进行反应，反应后气体达标排放；

（2）步骤（1）吸收反应后的富吸收液进入再生反应器，在含氧气体存在下，富吸收液与再生剂接触进行再生反应，得到再生的吸收液和单质硫混合物；

（3）步骤（2）中再生的吸收液和单质硫混合物，经硫粉过滤器过滤分离后，单质硫和再生的吸收液实现分离，再生的吸收液进入吸收反应器循环使用，单质硫经收集后进入储罐；

其中，步骤（1）中所述吸收剂为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二异丙醇胺、甲基乙醇胺中的任一种；步骤（2）中所述再生剂为羟基氧化铁或羟基氧化锌，所述再生剂为蜂窝结构，蜂窝的孔径为5～15mm。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述吸收剂为甲基乙醇胺溶液，溶液浓度为5～25wt%。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：再生反应器中富吸收液与含氧气体的流动方向为逆向流动，富吸收液由上向下流动，富吸收液流动速度至少能够阻止再生反应过程中产生的硫粉泡沫的膨胀。

4.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于：再生反应器中富吸收液的流动速度为

0.5～2.5m/s。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：再生反应器中的再生剂装填层数为2～7层。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：再生反应器中的再生剂装填层数为3～5层。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含氧气体为空气。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的吸收反应器和再生反应器为一体设备或分体设备。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：吸收反应器和再生反应器为一体设备时，吸收反应段在上，再生反应段在下，一体设备为立式塔结构。

10.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：吸收反应器和再生反应器为分体设备时，两反应器的上端需要连通，连通管作为吸收液和气体的自流通道，吸收液和气体由吸收反应器流向再生反应器中。

11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：再生反应器为悬浮床反应器。

说明书

一种含硫化氢气体的净化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及环境保护领域，特别是涉及一种硫化氢净化方法，具体地说是炼油厂排放废气中硫化氢净化的方法。

背景技术

[0002] 炼油厂的含硫污水储罐、各类油品中间储罐等罐顶挥发出大量的恶臭气体，罐顶气中含有高浓度H2S、NH3、有机硫化物、油气、水蒸汽和空气，废气中硫化氢的浓度可达上万毫克每立方米。罐顶气体排放产生恶臭污染和资源浪费。因此，国内外都十分重视各类罐区废气污染物的减排和治理。

[0003] 硫化氢污染物的治理方法主要有氧化铁、氧化锌和活性炭固体吸附法，醇胺溶液吸收法，以及络合铁等湿式氧化法。在炼油厂酸性水罐区排放气中硫化氢治理采用碱液吸收治理方法较多。

[0004] 专利CN200910011761.6和《石油化工环境保护》杂志2005年28卷第4期均介绍了一种硫化氢污染物采用碱液吸收净化的方法。废气中的硫化氢气体在碱液中经过吸收后可以达到净化的目的，但是，碱液吸收后，将产生二次污染物废碱渣，这又给企业带来新的环境治理压力。

[0005] 《硫磷设计与分体工程》2004年第6期介绍了采用固体吸附剂净化含硫污水罐排放中的硫化氢气体。该方法采用的吸附剂为铁型吸附剂，硫化氢与铁型吸附剂反应生成硫化亚铁产物，其易燃，可能引起处理装置燃烧爆炸等安全问题。

[0006] 专利CN102451612A公开了一种非水溶剂脱除气体中硫化氢的方法，硫化氢经过吸收剂吸收、氧化后可以得到硫磺产物。吸收剂中含有硫磺溶解剂，溶解硫磺的溶液还需要进一步冷却结晶分离出硫磺，该方法能有效的防治氧化产生的硫磺堵塞工艺设备和硫磺起泡的问题，但是该工艺流程较长，设备较多。

[0007] 美国专利4091073、专利4518576和专利4368178公开了在气流中脱除硫化氢的工艺，利用金属螯合物的水溶液洗涤气流，达到脱除硫化氢的目的，然后洗涤液在再生区氧化再生螯合物。英国专利999800也公开了一种高价和低价的多价金属螯合物配合使用净化硫化氢的方法，硫化氢与高价铁的螯合物接触而转化为单质硫。同时高价的铁被还原为低价铁，在氧化区，低价的铁将被氧化为高价的铁，在这个过程中，铁的螯合物将产生不溶性的铁化合物沉淀，这将堵塞相应的工艺设备。

[0008] 现有的硫化氢污染物治理方法主要存在着有二次污染问题、工艺流程复杂、工艺设备堵塞等问题。

发明内容

[0009] 本发明的目的是提供一种含硫化氢气体的净化方法，本发明所述的含硫化氢气体治理方法将湿法处理和干法处理合理结合起来，该方法工艺流程简单、安全可靠。

[0010] 本发明提供了一种含硫化氢气体的净化方法，包括以下步骤：

[0011] （1）含硫化氢的气体进入吸收反应器，与吸收剂接触进行反应，反应后气体达标排放；

[0012] （2）步骤（1）吸收反应后的富吸收液进入再生反应器，在含氧气体存在下，富吸收液与再生剂接触进行再生反应，得到再生的吸收液和单质硫混合物；

[0013] （3）步骤（2）中再生的吸收液和单质硫混合物，经硫粉过滤器过滤分离后，单质硫和再生的吸收液实现分离，再生的吸收液进入吸收反应器循环使用，单质硫经收集后进入储罐；

[0014] 其中，步骤（1）中所述吸收剂为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二异丙醇胺、甲基乙醇胺中的任一种；步骤（2）中所述再生剂为含铁、含锌的羟基氧化物，具体可以为羟基氧化铁、羟基氧化锌，优选羟基氧化铁。

[0015] 本发明方法中，步骤（1）中所述吸收剂为甲基乙醇胺溶液，溶液浓度为5～25wt%，优选10～20wt%。

[0016] 本发明方法中，步骤（1）中吸收剂与含硫化氢的气体的流动方向可以是逆流，也可以是并流。

[0017] 本发明方法中，再生反应器中富吸收液与含氧气体的流动方向为逆向流动，富吸收液由上向下流动，液体流动的速度至少能够阻止再生反应过程中产生硫粉泡沫的膨胀，液体的流动速度为0.5～2.5m/s，优选1.5～2.0m/s。

[0018] 本发明方法中，再生剂为蜂窝结构，蜂窝的孔径为5～15mm，优选8～12mm。再生反应器中的再生剂装填层数为2～7层，优选3～5层。

[0019] 本发明方法中，吸收反应器和再生反应器的操作条件均为常温、常压操作。

[0020] 本发明方法中，所述含氧气体为空气。

[0021] 本发明方法中，所述的吸收反应器和再生反应器可以是一体设备或分体设备。吸收反应器和再生反应器为一体设备时，吸收反应段在上，再生反应段在下，一体设备为立式塔结构。吸收反应器和再生反应器为分体设备时，两反应器的上端需要连通，连通管作为吸收液和气体的自流通道，吸收液和气体由吸收反应器流向再生反应器中。

[0022] 本发明方法中，吸收反应器可以是喷淋吸收、填料吸收、鼓泡吸收结构，再生反应器为悬浮床反应器。

[0023] 本发明硫化氢污染物净化装置中，所述的硫粉过滤器为立式过滤器，过滤精度为1毫米以上，硫粉过滤器设置两个及两个以上，在使用时进行过滤器切换操作。

[0024] 与现有技术相比，本发明所述的含硫化氢气体净化方法有如下优点：

[0025] 1、本发明硫化氢污染物净化方法中，硫化氢采用有机胺溶液进行吸收，吸收剂采用金属羟基氧化物作为再生剂。吸收剂经过再生后可重复利用。与现有有机胺常温吸收-加热再生工艺相比，本发明方法为常温再生，节能降耗效果明显。

[0026] 2、本发明硫化氢污染物净化方法中，吸收液的再生剂采用悬浮床形式。与羟基氧化物脱硫剂浆液脱硫法相比，本发明方法在吸收液循环泵入口设置硫粉过滤器，可以避免工艺设备堵塞等问题。本发明方法与固定床脱硫剂脱硫法相比，可避免床层燃烧等安全隐患，同时吸收再生过程中不产生二次污染物问题。

[0027] 3、本发明硫化氢污染物净化方法中，吸收液在再生反应器中液再生空气逆流流动，吸收液在吸收反应器和再生反应器之间循环流动，合理的循环流动速度可以避免再生过程中产生硫粉泡沫，防止了排放气体存在雾沫夹带的问题。

[0028] 4、本发明硫化氢污染物净化方法和装置具有安全可靠、设备简单、投资低、等特点。

附图说明

[0029] 图1是本发明含硫化氢气体的净化方法流程示意图。

[0030] 图2是本发明含硫化氢气体的净化方法中悬浮床再生剂结构示意图。

[0031] 图3是本发明含硫化氢气体的净化方法第二种流程示意图。

具体实施方式

[0032] 下面通过具体实施例来进一步说明本发明的具体情况，但不限于下述的实施例。

[0033] 含硫化氢的气体经废气管道1从吸收反应器2底部进入吸收反应器，与吸收剂8接触后进行反应，反应后气体4达标排放，富吸收液进入再生反应器3中，空气通过管线9经鼓风机10进入再生反应器底部，富吸收液与再生剂12接触进行反应，反应后得到再生的吸收液和单质硫的混合物，混合物经过滤器6过滤后，再生的吸收液通过过滤器，经吸收剂循环泵7进入吸收反应器作为吸收剂循环使用，没有通过过滤器的硫经管线11排出收集后进入储罐。

[0034] 实施例1

[0035] 本实施例采用图3所示工艺流程，废气中硫化氢含量为8000~10000mg/m3，气量为500m3/h，废气温度为常温，压力为微正压，吸收反应器2采用鼓泡吸收结构，鼓泡床高度
2.5m，吸收剂为MDEA溶液。再生反应器3为悬浮床反应器，悬浮床层高度为3m，再生剂采用羟基氧化铁，为蜂窝结构，蜂窝的孔径为8mm。再生反应器中，再生剂采用3层装填。再生反应器
3中液体与再生空气的流动方向为逆向流动，液体由上向底部流动，液体的流动速度为
1.5m/s。硫粉过滤器设置三个，切换操作。废气经过吸收净化后排放气中硫化氢含量小于
100ppm。

[0036] 实施例2

[0037] 本实施例采用图1所示工艺流程，废气中硫化氢含量为7000~8000mg/m3，气量为300m3/h，废气温度为常温，压力为微正压，吸收段2采用填料吸收结构，采用φ25mm矩鞍环填料，填料高度4m，吸收剂为MDEA溶液。再生段为悬浮床反应器，悬浮床层高度为3m，再生反应段3内的脱硫再生剂为蜂窝结构的羟基氧化铁，蜂窝的孔径为10mm，再生剂采用3层装填。
再生反应器3中液体与再生空气的流动方向为逆向流动，液体由上向底部流动，液体的流动速度为1.5m/s。硫粉过滤器设置三个，切换操作。废气经过吸收净化后排放气中硫化氢含量小于100ppm。