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改进的硫回收工艺

阅读：597发布：2020-08-31

IPRDB可以提供改进的硫回收工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种富集装置和工艺，用于增加酸性气流中硫化氢的浓度，从而产生富硫化氢流以供给至克劳斯。所述富集装置包括烃选择性分离单元，其能够将酸性气流分离为富烃流和纯化的酸性气流，其中所述酸性气流包含硫化氢、二氧化碳和烃；硫化氢选择性分离单元，其能够将纯化的酸性气流分离从而产生富硫化氢流和贫硫化氢流，所述富硫化氢流具有一定浓度的硫化氢；以及克劳斯单元，其能够从贫二氧化碳流中回收硫。所述富集装置可包括二氧化碳选择性分离单元，其与硫化氢选择性分离单元流体连接，能够分离富硫化氢流。，下面是改进的硫回收工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种富集装置，用于增加酸性气流中硫化氢的浓度，从而产生富硫化氢流以供给至克劳斯单元，所述富集装置包括：烃选择性分离单元，所述烃选择性分离单元能够将所述酸性气流分离为富烃流和纯化的酸性气流，其中所述酸性气流包含选自由苯、甲苯、乙苯、二甲苯及其组合构成的组的芳香烃；以及硫化氢选择性分离单元，其与所述烃选择性分离单元流体连接，所述硫化氢选择性分离单元能够将所述纯化的酸性气流分离从而产生富硫化氢流和贫硫化氢流，所述富硫化氢流具有一定浓度的硫化氢。

2.权利要求1所述的富集装置，还包括：

二氧化碳选择性分离单元，其与所述硫化氢选择性分离单元流体连接，所述二氧化碳选择性分离单元能够分离所述富硫化氢流，从而产生富二氧化碳渗透物和富硫化氢渗余物，所述富硫化氢渗余物具有一定浓度的硫化氢。

3.权利要求2所述的富集装置，其中所述二氧化碳选择性分离单元选自无定形氟塑料膜、无定形全氟聚合物膜，无规含氟共聚物膜、全氟化共聚物膜、及其组合构成的组。

4.权利要求1所述的富集装置，还包括：

第二硫化氢选择性分离单元，其与所述硫化氢选择性分离单元流体连接，所述第二硫化氢选择性分离单元能够将所述富硫化氢流分离从而产生富硫化氢流和二氧化碳渗余物。

5.权利要求1所述的富集装置，其中所述硫化氢选择性分离单元选自聚磷腈类聚合物膜、聚醚-聚酰胺共聚物膜、离子液体膜、离子液体膜萃取器、及其组合构成的组。

6.权利要求5所述的富集装置，其中所述第二硫化氢选择性分离单元选自聚磷腈类聚合物膜、聚醚-聚酰胺共聚物膜、离子液体膜、离子液体膜萃取器、及其组合构成的组。

7.权利要求1所述的富集装置，其中所述烃选择性分离单元包括PDMS类橡胶聚合物膜。

8.权利要求1所述的富集装置，其中所述酸性气流还包括选自由硫醇、硫醇类、羰基硫化物、二硫化碳、及其组合构成的组的污染物。

9.权利要求1所述的富集装置，其中所述酸性气流中硫化氢的浓度为15体积％至55体积％。

10.权利要求1所述的富集装置，其中所述富硫化氢流中硫化氢的浓度大于55体积％。

11.权利要求1所述的富集装置，还包括混合器，所述混合器能够将所述富烃流和所述富硫化氢流混合成用于所述克劳斯单元的熔炉的供料流。

12.权利要求11所述的富集装置，其中用于所述克劳斯单元的所述熔炉的所述供料流中的硫化氢的浓度大于25体积％。

13.一种用于增加酸性气流中硫化氢的浓度，从而产生富硫化氢流以供给至克劳斯单元的工艺，所述工艺包括以下步骤：将所述酸性气流供给至烃选择性分离单元，所述酸性气流包含硫化氢、二氧化碳和烃；

将所述烃选择性分离单元中的所述酸性气流分离从而产生富烃流和纯化的酸性气流，其中所述富烃流包含选自由苯、甲苯、乙苯、二甲苯、及其组合构成的组的芳香烃；

将所述纯化的酸性气流供给至与所述烃选择性分离单元流体相连的硫化氢选择性分离单元，所述硫化氢选择性分离单元能够分离所述纯化的酸性气流；以及将所述硫化氢选择性分离单元中的所述纯化的酸性气流分离以产生富硫化氢流和贫硫化氢流，所述富硫化氢流具有一定浓度的硫化氢。

14.权利要求13所述的工艺，还包括以下步骤：

将所述富硫化氢流供给至与所述硫化氢选择性分离单元流体连接的二氧化碳选择性分离单元，所述二氧化碳选择性分离单元能够分离所述富硫化氢流；

将所述富硫化氢流分离以产生富二氧化碳渗透物和富硫化氢渗余物，所述富硫化氢渗余物具有一定浓度的硫化氢；以及将所述富硫化氢渗余物供给至所述克劳斯单元的熔炉。

15.权利要求14所述的工艺，其中所述二氧化碳选择性分离单元选自无定形氟塑料膜、无定形全氟聚合物膜，无规含氟共聚物膜、全氟化共聚物膜、及其组合构成的组。

16.权利要求13所述的工艺，还包括以下步骤：

将所述富硫化氢流供给至与所述硫化氢选择性分离单元流体连接的第二硫化氢选择性分离单元，所述第二硫化氢选择性分离单元能够分离所述富硫化氢流；以及将所述第二硫化氢选择性分离单元中的所述富硫化氢流分离从而产生富硫化氢流和二氧化碳渗余物。

17.权利要求16所述的工艺，还包括以下步骤：

将所述富烃流和所述富硫化氢流混合从而产生混合的熔炉供料流；以及将所述混合的熔炉供料流供给至所述克劳斯单元的熔炉。

18.权利要求17所述的工艺，其中所述混合的熔炉供料流的硫化氢的浓度为至少25体积％。

19.权利要求13所述的工艺，其中所述硫化氢选择性分离单元选自聚磷腈类聚合物膜、聚醚-聚酰胺共聚物膜、离子液体膜、离子液体膜萃取器、及其组合构成的组。

20.权利要求13所述的工艺，其中所述烃选择性分离单元包括PDMS类橡胶聚合物膜。

21.权利要求13所述的工艺，其中所述酸性气流还包括选自由硫醇、硫醇类、羰基硫化物、二硫化碳、及其组合构成的组的污染物。

22.权利要求13所述的工艺，其中所述酸性气流中硫化氢的浓度为15体积％至55体积％。

23.权利要求13所述的工艺，其中所述富硫化氢流中硫化氢的浓度大于55体积％。

24.一种富集装置，用于增加酸性气流中硫化氢的浓度，从而产生富硫化氢流以供给至克劳斯单元，所述富集装置包括：烃选择性分离单元，所述烃选择性分离单元能够将所述酸性气流分离为富烃流和纯化的酸性气流，其中所述酸性气流包括硫化氢、二氧化碳、和烃，

其中所述富烃流包含选自由苯、甲苯、乙苯、二甲苯及其组合构成的组的芳香烃；以及二氧化碳选择性分离单元，其与所述烃选择性分离单元流体连接，所述二氧化碳选择性分离单元能够分离所述纯化的酸性气流从而产生富二氧化碳流和贫二氧化碳流，所述贫二氧化碳流具有一定浓度的硫化氢。

25.权利要求24所述的富集装置，还包括：

硫化氢选择性分离单元，其与所述二氧化碳选择性分离单元流体连接，所述硫化氢选择性分离单元能够将所述富二氧化碳流分离为富硫化氢渗透物和富二氧化碳渗余物，所述富硫化氢渗透物具有一定浓度的硫化氢。

26.一种用于增加酸性气流中硫化氢的浓度，从而产生富硫化氢流以供给至克劳斯单元的工艺，所述工艺包括以下步骤：将所述酸性气流供给至烃选择性分离单元，所述酸性气流包含硫化氢、二氧化碳和烃；

将所述纯化的酸性气流供给至与所述烃选择性分离单元流体连接的二氧化碳选择性分离单元，所述二氧化碳选择性分离单元能够分离所述纯化的酸性气流；以及将所述二氧化碳选择性分离单元中的所述纯化的酸性气流分离以产生富二氧化碳流和贫二氧化碳流，所述贫二氧化碳流具有一定浓度的硫化氢。

27.权利要求26所述的工艺，还包括以下步骤：

将所述富二氧化碳流供给至与所述二氧化碳选择性分离单元流体连接的硫化氢选择性分离单元，所述硫化氢选择性分离单元能够分离所述富二氧化碳流；以及将所述硫化氢选择性分离单元中的所述富二氧化碳流分离以产生富硫化氢渗透物和富二氧化碳渗余物，所述富硫化氢渗透物具有一定浓度的硫化氢。

28.权利要求26所述的工艺，其中所述酸性气流还包括选自由硫醇、硫醇类、羰基硫化物、二硫化碳、及其组合构成的组的污染物。

29.权利要求26所述的工艺，其中所述酸性气流中硫化氢的浓度为15体积％至55体积％。

30.权利要求26所述的工艺，其中所述富硫化氢流中硫化氢的浓度大于55体积％。

说明书全文

改进的硫回收工艺

[0001] 本申请是申请号为201580019770.3、申请日为2015年4月10日、发明名称为“用于处理克劳斯单元中含有BTEX的低至中摩尔百分比的硫化氢气体供料的改进的硫回收工艺”的专利申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及一种处理酸性气流的系统和方法。具体而言，本发明提供一种用于处理含有低摩尔百分比硫化氢的酸性气流的系统和方法。更具体而言，本发明提供一种用于处理含有低摩尔百分比硫化氢和BTEX污染物的酸性气流的系统和方法。

背景技术

[0003] 克劳斯单元(Claus unit)是用于从含有硫化氢的酸性气流中以元素硫的形式回收硫的基本工艺系统。硫化氢气体自然存在于天然气中，或者以副产物的形式形成于一些气体工艺系统中。硫化氢是高毒性的，因此需要从气体流中回收和处理。有效地处理硫化氢和其它含硫化合物的需求对于减少排放以符合日益严格的燃料规定和增长的环境问题而言是重要的。元素硫是从含硫物质中回收的最终状态。

[0004] 在克劳斯单元中，含有硫化氢的酸性气体供料流和氧源(如空气)被供给至熔炉。酸性气体供料流具有宽范围的组成。许多酸性气体供料流源自于溶剂吸收工艺，如胺吸收。

[0005] 吸收工艺从石油精炼、天然气加工和其它工业过程的副产物气体中提取硫化氢。可供替代地，酸性气体供料流可来自于酸性污水汽提单元。

[0006] 一旦硫化氢被供给至熔炉，其就进行部分燃烧从而生成硫、二氧化硫和水。为了确保克劳斯反应的有效性能，熔炉的温度曲线保持在850-1200℃的范围内。为了保证污染物的完全燃烧，温度需要高于950℃。所达到的温度取决于存在于供料中的其它组分，如二氧化碳(CO2)、水(H2O)、烃和其它含硫化合物。可燃气体往往通过燃烧而增加温度，而惰性气体往往通过稀释而降低温度。温度是一个重要的工艺参数，因为硫化氢转化为硫是温度的作用，压力的作用较小。熔炉中的停留时间通常在0.5秒的数量级。

[0007] 燃烧产物的比例取决于熔炉中可利用的氧的量。熔炉中所形成的其它产物可包括氢气、羰基硫化物和二硫化碳。熔炉还分解酸性气流中存在的诸如硫醇之类的污染物。

[0008] 反应产物被供给至第一冷凝器中，其中元素硫凝结、分离并收集在硫槽中，然后气体产物再次加热并供给至催化转化器中。催化转化器的平均温度保持在约305℃。根据限定出口温度以避免催化床损坏的需要限定催化转换器的温度。在催化转化器中，硫化氢与二氧化硫在催化剂的存在下发生反应并生成元素硫和水。来自于催化转化器的产物被再次供给至冷凝器，其中元素硫凝结并收集于硫槽中。在工艺的最后，引入焚化炉。

[0009] 加热、催化和冷凝阶段可以重复进行。在常规的克劳斯单元中，这些阶段最多重复进行三次，硫化氢气体的转化率为96-98％(取决于供料的组成)。在改进的克劳斯单元中，工艺的最后在最终催化转化器和焚化炉之间具有尾气处理单元。在具有尾气处理单元的配置中，加热、催化和冷凝阶段通常只重复进行两次。具有尾气处理单元的改进克劳斯单元可将硫化氢转化为元素硫的转化率提升至99.9％。尾气处理单元将从焚化炉排放的二氧化硫降至最少。

[0010] 为了提高总体能量效率，可将热俘获工艺与克劳斯单元组合，如在废热锅炉和冷凝器中产生蒸汽。

[0011] 保持熔炉的温度对于保证元素硫的反应和其它污染物的破坏是重要的。如上所指出，熔炉温度受供料流的组成影响，并显著地受供料流中硫化氢浓度的影响。当酸性气流中硫化氢的浓度低于约55体积％时，熔炉的温度曲线降低。硫化氢的浓度受酸性气体中存在的污染物的量的影响。污染物的种类和数量受产生酸性气体的来源、以及产生在克劳斯单元中处理的酸性气体的工艺步骤的影响。

[0012] 供料流中的污染物包括烃类。烃类给克劳斯单元带来了几个问题。首先，不清楚烃是否会完全燃烧，因为C-H键通常比S-H键强，因此部分烃就会经过熔炉到催化单元。其次，烃可能促成竞争的副反应从而生成一氧化碳(CO)、二硫化碳(CS2)、羰基硫化物(COS)和元素碳。再次，对于部分烃的燃烧过程，如那些包含苯、甲苯、乙苯或二甲苯(BTEX或BTX)，熔炉必须保持高温。如果熔炉温度太低，由于硫化氢的浓度低，导致温度可能不足以发生BTEX降解反应。除去BTX很重要，因为BTX在催化转化器中对催化剂具有堵塞效果。催化床中碳化合物造成的催化剂毒化会导致活性损失和高的压降，这要求频繁再生和更换催化剂。

[0013] 目前，存在一些工艺用于解决这些问题，但是它们都有缺点。当供料流中硫化氢的浓度低时，使用酸性气体支路或分流。在分流操作中，部分物流送入克劳斯单元的熔炉，而其余物流部分直接送入催化转化器。分流有两个缺点。首先，用于支路的供料气体的上限为2/3，这要求熔炉在还原条件下运行。其次，污染物的增加降低了催化转化器的效率，导致催化剂的失活和堵塞。

[0014] 可以使用活性炭从工艺物流中分离BTEX，但是需要再生活性炭，导致在再生过程中改变了对克劳斯单元的供料条件，或者关闭全部的供料。胺或溶剂富集工艺使用溶剂吸收来增加硫化氢的浓度。由于胺富集向工艺中引入了液体，要求有效的维护，并且要求大量的能量用于操作以及溶剂的再生，因此是不利的。

[0015] 氧气或富集空气可提高克劳斯单元的火焰温度，但是需要额外用于氧气及氧气回收单元的费用。向熔炉中注入天然气也可以提高温度，但是可能增加进入到供料中的污染物以及发生潜在竞争副反应的组分的量，并且会增加克劳斯单元的尺寸。预热供料气来保证熔炉内温度的方法需要额外的能量消耗，实质上增加了成本。

[0016] 因此，需要这样一种工艺，其能增加酸性气流中硫化氢的浓度，并在不需要过多能量、设备和材料，或者关闭进程的条件下除去污染物。优选地，这样的工艺将会保持克劳斯单元的总体硫容量，同时由于消除或减少了污染物因而增加了总体硫回收效率。

发明内容

[0017] 本发明涉及一种处理酸性气流的系统和方法。更具体而言，本发明提供一种处理含有低摩尔百分比硫化氢的酸性气流的系统和方法。更具体而言，本发明提供一种处理含有低摩尔百分比硫化氢和BTEX污染物的酸性气流的系统和方法。

[0018] 在本发明的一个方面，提供一种富集装置，用于增加酸性气流中硫化氢的浓度，从而产生富硫化氢流以供给至克劳斯单元。所述富集装置包括烃选择性分离单元，所述烃选择性分离单元能够将所述酸性气流分离为富烃流和纯化的酸性气流，其中所述酸性气流包含硫化氢、二氧化碳和烃。所述富集装置还包括硫化氢选择性分离单元，其与所述烃选择性分离单元流体连接，所述硫化氢选择性分离单元能够将所述纯化的酸性气流分离从而产生富硫化氢流和贫硫化氢流，所述富硫化氢流具有一定浓度的硫化氢。所述富集装置进一步包括克劳斯单元，其与所述硫化氢选择性分离单元流体连接，所述克劳斯单元能够从所述富硫化氢流中回收元素硫。

[0019] 在本发明的某些方面，所述富集装置还包括二氧化碳选择性分离单元，其与所述硫化氢选择性分离单元流体连接，所述二氧化碳选择性分离单元能够分离所述富硫化氢流，从而产生富二氧化碳渗透物和富硫化氢渗余物，所述富硫化氢渗余物具有一定浓度的硫化氢。在本发明的某些方面，所述硫化氢选择性分离单元选自聚磷腈类聚合物膜、聚醚-聚酰胺共聚物膜、离子液体膜、离子液体膜萃取器、以及其组合构成的组。在本发明的某些方面，所述二氧化碳选择性分离单元选自无定形氟塑料膜、无定形全氟聚合物膜，无规含氟共聚物膜、全氟化共聚物膜、以及及其组合构成的组。在本发明的某些方面，所述烃选择性分离单元包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)类橡胶聚合物膜。在本发明的某些方面，所述酸性气流还包含选自硫醇(mercaptans)、硫醇类(thiols)、羰基硫化物、二硫化碳、以及其组合所构成的组的污染物。在本发明的某些方面，还可以存在不含硫的污染物。在本发明的某些方面，所述富烃流包含苯、甲苯、乙苯和二甲苯。在本发明的某些方面，所述酸性气流中硫化氢的浓度为15体积％至55体积％。在本发明的某些方面，所述富硫化氢流中硫化氢的浓度大于55体积％。

[0020] 在本发明的第二方面，提供一种用于增加酸性气流中硫化氢的浓度，从而产生富硫化氢流以供给至克劳斯单元的工艺。所述工艺包括以下步骤：将所述酸性气流供给至烃选择性分离单元，所述酸性气流包含硫化氢、二氧化碳和烃；将所述烃选择性分离单元中所述酸性气流分离从而产生富烃流和纯化的酸性气流；将所述纯化的酸性气流供给至与所述烃选择性分离单元流体相连的硫化氢选择性分离单元，所述硫化氢选择性分离单元能够分离所述纯化的酸性气流；将所述硫化氢选择性分离单元中所述纯化的酸性气流分离以产生富硫化氢流和贫硫化氢流，所述富硫化氢流具有一定浓度的硫化氢；以及将所述富硫化氢流供给至克劳斯单元的熔炉，所述克劳斯单元能够从所述富硫化氢流中分离元素硫从而产生元素硫流和废气流。

[0021] 在本发明的某些方面，所述工艺还包括以下步骤：将所述富硫化氢流供给至与所述硫化氢选择性分离单元流体连接的二氧化碳选择性分离单元，所述二氧化碳选择性分离单元能够分离所述富硫化氢流；将所述富硫化氢流分离以产生富二氧化碳渗透物和富硫化氢渗余物，所述富硫化氢渗余物具有一定浓度的硫化氢；以及将所述富硫化氢渗余物供给至所述克劳斯单元的熔炉。在本发明的某些方面，所述硫化氢选择性分离单元选自聚磷腈类聚合物膜、聚醚-聚酰胺共聚物膜、离子液体膜、离子液体膜萃取器、及其组合构成的组。在本发明的某些方面，所述二氧化碳选择性分离单元选自无定形氟塑料膜、无定形全氟聚合物膜，无规含氟共聚物膜、全氟化共聚物膜、及其组合构成的组。在本发明的某些方面，所述烃选择性分离单元包括橡胶膜。在本发明的某些方面，所述酸性气流还包含选自由硫醇(mercaptans)、硫醇类(thiols)、羰基硫化物、二硫化碳及其组合构成的组的污染物。在本发明的某些方面，所述富烃流包含苯、甲苯、乙苯和二甲苯。在本发明的某些方面，所述酸性气流中硫化氢的浓度为15体积％至55体积％。在本发明的某些方面，所述富硫化氢流中硫化氢的浓度大于55体积％。

[0022] 在本发明的第三方面，提供一种富集装置，用于增加酸性气流中硫化氢的浓度，从而产生富硫化氢流以供给至克劳斯单元。所述富集装置包括烃选择性分离单元，所述烃选择性分离单元能够将所述酸性气流分离为富烃流和纯化的酸性气流，其中所述酸性气流包含硫化氢、二氧化碳和烃。所述富集装置还包括二氧化碳选择性分离单元，其与所述烃选择性分离单元流体连接，所述二氧化碳选择性分离单元能够将所述纯化的酸性气流分离从而产生富二氧化碳流和贫二氧化碳流，所述贫二氧化碳流具有一定浓度的硫化氢；以及克劳斯单元，其与所述二氧化碳选择性分离单元流体连接，所述克劳斯单元能够从所述贫二氧化碳流中回收元素硫。

[0023] 在本发明的某些方面，所述富集装置还包括硫化氢选择性分离单元，其与所述二氧化碳选择性分离单元流体连接，所述硫化氢选择性分离单元能够分离所述富二氧化碳流从而产生富硫化氢渗透物和富二氧化碳渗余物，所述富硫化氢渗透物具有一定浓度的硫化氢。

[0024] 附图简要说明

[0025] 结合以下说明书、权利要求和附图而言，能够更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。然而，应当指出的是，附图仅仅解释发明的几个实施方案，因此不应当认为是对本发明范围的限制，因为其认可其它等效的实施方案。

[0026] 图1是本发明的工艺流程图。

[0027] 图2是富集装置100的一个实施方案的工艺流程图。

[0028] 图3是富集装置100的实施方案的工艺流程图。

[0029] 图4是富集装置100的实施方案的工艺流程图。

[0030] 图5是富集装置100的实施方案的工艺流程图。

[0031] 图6是富集装置100的实施方案的工艺流程图。

[0032] 图7是富集装置100的实施方案的工艺流程图。

具体实施方式

[0033] 虽然会使用几个实施方案对本发明进行描述，但是应当明白，本领域的普通技术人员将会理解，本文所描述的装置和方法的多个例子、变型和改变都在本发明的范围和实质内。因此，本文所述的发明的示例性实施方案是在要求保护的发明下、不丧失一般性、并且不强加限制的条件下进行阐述的。

[0034] 参照图1，提供了富集装置100的工艺流程图，其用于增加酸性气流10中硫化氢的浓度，从而产生富硫化氢流18以供给至克劳斯单元200。酸性气流10被供给至富集装置100。酸性气流10为含有硫化氢(H2S)的任意气流。在本发明的至少一个实施方案中，酸性气流10来自于胺单元的出口。在本发明的至少一个实施方案中，酸性气流10含有低于约55体积％的H2S。在本发明的一些实施方案中，酸性气流10含有约15体积％至约55体积％的H2S，或者约15体积％至约40体积％的H2S，或者约15体积％至约30体积％的H2S，或者约15体积％至约
25体积％的H2S，或者约15体积％至约20体积％的H2S，或者约25体积％至约40体积％的H2S。
在本发明的至少一个实施方案中，酸性气流10含有大于15体积％的H2S。酸性气流10含有H2S、二氧化碳(CO2)、烃和其它污染物。在本发明的至少一个实施方案中，存在于酸性气流10中的烃包括苯、甲苯、乙苯和二甲苯，总称为BTEX或BTX。如本文所用，BTEX是指气流中存在苯、甲苯、乙苯和二甲苯的组合，包括缺少这些组分中的一种或多种的情况。在本发明的一些实施方案中，存在于酸性气流10中的烃包括烷烃、烯烃(alkenes)、烯类(olefins)和BTEX。在本发明的一些实施方案中，存在于酸性气流10中的污染物包括硫醇(mercaptans)、硫醇类(thiols)、羰基硫化物、二硫化碳及其组合。

[0035] 富集装置100将酸性气流10的组分分离，产生富CO2流、富烃流和富H2S流。在本发明的至少一个实施方案中，富CO2流为贫硫化氢流16，富烃流为富烃流14，富H2S流为富H2S流18。贫硫化氢流16含有CO2，以及H2S和其它组分。贫硫化氢流16含有约50体积％至约99体积％的CO2，或者约75体积％至约99体积％的CO2，或者大于约96体积％的CO2。在本发明的至少一个实施方案中，贫硫化氢流16不存在BTEX组分。贫硫化氢流16被供给至克劳斯单元200的催化段220催化转化器(未示出)。将贫硫化氢流16直接供给至催化转化器以向催化转化器提供稀释气体，并去除熔炉中用于形成羰基硫化物(COS)和二硫化碳(CS2)的碳源。供入贫硫化氢流16的克劳斯单元200的催化转化器受到贫流16中硫化氢浓度的作用，或者是作为稀释催化转化器的需要。

[0036] 富烃流14包含一定量的存在于酸性气流10中的BTEX。富烃流14包含其它烃，如C2+烷烃、烯烃、烯类和芳香烃、H2S、CO2及其它存在于酸性气流10中的污染物。富烃流14被供入克劳斯单元200的熔炉210。在本发明的一些实施方案中，富烃流14被送入替代处置操作，如焚化炉。在一些实施方案中，富烃流14被送入BTX回收工艺(未示出)以回收额外的烃。BTX回收工艺为能够从工艺流中分离BTEX和其它烃的任意工艺。BTX回收工艺中用于烃回收的示例性处理单元包括冷凝、吸附和吸收单元。回收的BTEX可进行进一步处理、可加工销售、或者可送至储存。

[0037] 富硫化氢流18被供给至克劳斯单元200的熔炉210。富硫化氢流18包含一定量的存在于酸性气流10中的H2S，以及CO2和烃。与酸性气流10相比，富硫化氢流18具有更高的H2S浓度。在本发明的一些实施方案中，富硫化氢流18中H2S浓度大于约25体积％，或者大于约30体积％，或者大于约35体积％，或者大于约40体积％，或者大于约45体积％，或者大于约50体积％，或者大于约55体积％，或者大于约56体积％，或者大于约57体积％，或者大于约58体积％，或者大于约60体积％。

[0038] 克劳斯单元200利用熔炉210中的供气60来处理富烃流14和富硫化氢流18。在本发明的一些实施方案中，富烃流14和富硫化氢流18可分别引入至克劳斯单元200的熔炉210。在本发明的一些实施方案中，富烃流14和富硫化氢流18可在克劳斯单元200的熔炉210的上游合并，使得合并流被供给至克劳斯单元200。克劳斯单元200产生废气流70和元素硫流80。

[0039] 本领域技术人员将会理解，克劳斯单元是众所周知的处理系统，并且与克劳斯单元有关的系统设备可根据需求和工艺场地的布置进行设计。可在现有的克劳斯单元中使用本发明，或者本发明可以作为改进的克劳斯单元的一部分使用，因此本发明预期克劳斯单元200包含本领域技术人员已知的类似基本元件。

[0040] 在本发明的一些实施方案中，富烃流14和富硫化氢流18可在被供给至熔炉210之前进行合并(未示出)。在合并流的实施方案中，合并流中硫化氢的浓度大于约25体积％，或者大于约30体积％，或者大于约35体积％，或者大于约40体积％，或者大于约45体积％，或者大于约50体积％，或者大于约55体积％，或者大于约56体积％，或者大于约57体积％，或者大于约58体积％，或者大于约60体积％。

[0041] 在本发明的至少一个实施方案中，富烃流14可被供给至熔炉210中温度大于950℃的区段，或者温度大于1000℃，或者大于1050℃。根据本发明的实施方案，富集装置100浓缩富烃流14中的BTEX和其它污染物，浓缩富硫化氢流18中的硫化氢，以及浓缩贫硫化氢流16中的二氧化碳。根据具体情况，浓缩各流中的组分能够直接使供料到达克劳斯单元的合适位置以用于组分的破坏或回收。例如，浓缩富烃流14中的烃和其它污染物使该物流直接供给至熔炉210中温度大于950℃的区段，并且由于富硫化氢流18中的浓缩硫化氢，有利的是保持在熔炉210中温度大于950℃的区段。

[0042] 参照图2，提供富集装置100的实施方案。烃选择性分离单元102将酸性气流10分离成富烃流14和纯化的酸性气流12。在本发明的至少一个实施方案中，烃选择性分离单元1025 7 6 8 2
为橡胶膜。如本文所用，“橡胶”是指杨氏模量在10至10Pa(10至10dyn/cm)范围内的聚合物。在本发明的至少一个实施方案中，烃选择性分离单元102为硅橡胶聚二甲基硅氧烷(PDMS)类橡胶聚合物。在本发明的至少一个实施方案中，二氧化碳橡胶膜的透气系数为
3200巴，并且甲苯对二氧化碳的选择性为456。在本发明的至少一个实施方案中，烃选择性分离单元102为变压吸附(PSA)工艺。在至少一个实施方案中，PSA工艺使用活性炭作为吸附剂。在本发明的至少一个实施方案中，烃选择性分离单元102为变温吸附(TSA)工艺。在本发明的至少一个实施方案中，TSA工艺使用活性炭作为吸附剂。在本发明的至少一个实施方案中，烃选择性分离单元102为冷凝吸附工艺。如上参照图1所述，将富烃流14供给至克劳斯单元200。

[0043] 纯化的酸性气流12包含酸性气流10中存在的大部分H2S和CO2。纯化的酸性气流12被供给至硫化氢选择性分离单元106。硫化氢选择性分离单元106将纯化的酸性气流12分离为作为渗透物流的富硫化氢流18和作为渗余物流的贫硫化氢流16。

[0044] 硫化氢选择性分离单元106为能够从酸性气流10中分离出硫化氢的任意膜。示例性膜包括基于聚磷腈、聚醚-聚酰胺共聚物、离子液体膜和离子液体膜萃取器的膜。

[0045] 离子液体膜为掺杂有液体离子化合物的膜。液体离子化合物对硫化氢具有选择性溶解度。液体离子化合物具有以下结构式：

[0046]

[0047] 其中，R1选自由-H、-CH2-CH2-CF3、-CH2-CH2-CH2F、-CH3、-CH2-CH3、丙基、戊基、己基、庚基、辛基、C9-C18烷基、烯基和环烷基构成的组；R2选自由-H、-CH2-CH2-CF3、-CH2-CH2-CH2F、-CH3、-CH2-CH3、丙基、戊基、己基、庚基、辛基、C9-C18烷基、烯基和环烷基构成的组；X选自由BF4、PF6、(CF3SO2)N、CF3(CO)O构成的组。

[0048] 在本发明的至少一个实施方案中，式I的液体离子化合物为这样的化合物，其中R1选自氢或C1-C18烷基；R2选自C1-C18烷基、C2-C6烯基、C3-C6环烷基、C3-C8环烯基、芳基、取代芳基、芳基(C1-C4烷基基)、或取代芳基(C1-C4烷基基)；X为选自氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、硼酸盐、四氟硼酸盐、铜酸盐、Cu(I)Cl2阴离子、磷酸盐、六氟磷酸盐、六氟锑酸盐、高氯酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、羧酸盐、磺酸盐、磺酰亚胺和膦酸盐构成的组中的阴离子。

[0049] 术语“芳基”是指环状芳香族基团，任选地包含诸如氧、氮和硫的一个或多个杂原子，例如苯基、萘基、吡啶基等。

[0050] 术语“取代芳基”是指如本文所述的芳基，其中芳基上一至约三个氢原子被一价基团所取代，如卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、烷硫基、卤代烷硫基、烷基氨基、烷酰基、氰基、硝基、等等。

[0051] 用作阴离子的羧酸盐包括烷基羧酸盐，如乙酸盐；取代的烷基羧酸盐，如乳酸盐；和卤代烷基羧酸盐，如三氟乙酸盐等。

[0052] 用作阴离子的磺酸盐包括烷基磺酸盐，如甲磺酸盐；卤代烷基磺酸盐，如三氟甲磺酸盐和九氟丁磺酸盐；以及芳基磺酸盐，如甲苯磺酸盐和2,4,6-三甲基苯磺酸盐(mesitylate)等。

[0053] 用作阴离子的磺酰亚胺可以是单取代或二取代的磺酰亚胺，如甲磺酰亚胺和双乙磺酰亚胺；任选的卤代磺酰亚胺，如双三氟甲磺酰亚胺；芳基磺酰亚胺，如双-(4-甲氧基苯)磺酰胺等。

[0054] 在优选的实施方案中，硫化氢选择性分离单元106包括浸渍有一种或多种带有非亲核阴离子的氟化液体离子化合物的离子液体膜。

[0055] 用于本发明的示例性液体离子化合物包括咪唑鎓盐、吡唑鎓盐、唑鎓盐、噻唑鎓盐、三唑鎓盐、吡啶鎓盐、哒嗪鎓盐、嘧啶鎓盐和吡嗪鎓盐。这类化合物的示例为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰亚胺)，1-三氟丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰亚胺)、1-三氟丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-三氟丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-三氟丙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐等。在优选的实施方案中，用作离子液体膜的氟化液体离子化合物为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。

[0056] 本领域技术人员将会理解，硫化氢选择性分离单元106的尺寸、渗透性和选择性是基于系统需求的设计特征。所选择膜的类型是考虑到所需要的膜的透过性和选择性、以及酸性气体供料的组成。适合用作硫化氢选择性分离单元106的膜为H2S/CO2选择性介于约3.0至约9.5之间的膜，或者介于约3.0至约7.0之间，或者介于约3.0至约5.0之间。

[0057] 如上参照图1所述，富硫化氢流18和贫硫化氢流16被送入克劳斯单元200。

[0058] 参照图3，提供富集装置100的替代性实施方案。参照前述的那些元件，纯化的酸性气流12被供给至二氧化碳选择性分离单元104。二氧化碳选择性分离单元104将酸性气流12分离从而产生渗透物富二氧化碳流30和渗余物贫二氧化碳流32。贫二氧化碳流32包含酸性气流10中存在的一定量的H2S，以及CO2和烃。贫二氧化碳流32被供给至克劳斯单元200。不受特定理论的约束，分别向熔炉供给贫二氧化碳流32和富烃流14使得物流与火焰混合，这增加了燃烧并最大程度破坏了污染物。在一些实施方案中，贫二氧化碳流32与富烃流14在熔炉的上游混合，从而向熔炉供入一个物流。在本发明的至少一个实施方案中，贫二氧化碳流32中H2S的浓度大于55体积％。

[0059] 二氧化碳选择性分离单元104可以是能够从酸性气流10中分离出二氧化碳的任意类型的分离膜。二氧化碳选择性分离单元104的示例性膜包括无定形氟塑料膜、无定形全氟聚合物膜和无规含氟共聚物膜。在本发明的至少一个实施方案中，二氧化碳选择性分离单元104为玻璃无定形氟塑料膜，具体为2,2-双(三氟甲基)-4,5-二氟-1,3-间二氧杂环戊烯膜。在本发明的至少一个实施方案中，二氧化碳选择性分离单元104为全氟聚合物膜，具体为四氟乙烯与全氟甲氧基间二氧杂环戊烯的全氟共聚物。在本发明的至少一个实施方案中，二氧化碳选择性分离单元104为四氟乙烯与全氟甲基乙烯醚的橡胶无规含氟共聚物膜。适合用作二氧化碳选择性分离单元104的膜为CO2/H2S选择性介于约3.0至约8.0之间的膜。

[0060] 富二氧化碳流30包含CO2、H2S、烃和其它污染物。在本发明的至少一个实施方案中，富二氧化碳流30中存在的CO2的浓度大于70体积％，或者大于75体积％，或者大于80体积％，或者大于85体积％，或者大于90体积％，或者大于95体积％。富二氧化碳流30被供给至克劳斯单元200的催化转化器。将富二氧化碳流30直接供给至催化转化器以向催化转化器提供稀释气体，并将熔炉中用于形成COS和CS2的碳源除去。供入富二氧化碳流30的克劳斯单元200的催化转化器受到富二氧化碳流30中二氧化碳浓度的作用，或者是作为稀释催化转化器的需要。

[0061] 参照图4，提供富集装置100的替代性实施方案。参照前述的那些元件，纯化的酸性气流12被供给至硫化氢选择性分离单元106。硫化氢选择性分离单元106将纯化的酸性气流12分离为渗透物富硫化氢流18和渗余物贫硫化氢流16。富硫化氢流18被供给至第二硫化氢选择性分离单元108。第二硫化氢选择性分离单元108将富硫化氢流18分离为渗透物富硫化氢流22和渗余物二氧化碳渗余物20。富硫化氢流22和富烃流14被供给至克劳斯单元200的熔炉。贫硫化氢流16和二氧化碳渗余物20被供给至克劳斯单元200的催化转化器。

[0062] 参照图5，提供富集装置100的替代性实施方案。参照前述的那些元件，将富硫化氢流22和富烃流14混合并以混合熔炉供料流24的形式供给至克劳斯单元200的熔炉。将贫硫化氢流16和二氧化碳渗余物20混合并以混合催化转化器供料流26的形式供给至克劳斯单元200的催化转化器。

[0063] 参照图6，提供富集装置100的替代性实施方案。参照前述的那些元件，纯化的酸性气流12被供给至二氧化碳选择性分离单元104。二氧化碳选择性分离单元104将纯化的酸性气流12分离为渗透物富二氧化碳流30和渗余物贫二氧化碳流32。富二氧化碳流30被供给至硫化氢选择性分离单元106。硫化氢选择性分离单元106将富二氧化碳流30分离为富硫化氢渗透物34作为渗透物和富二氧化碳渗余物36作为渗余物。贫二氧化碳流32、富硫化氢渗透物34和富烃流14被供给至克劳斯单元200的熔炉。富二氧化碳渗余物36被供给至克劳斯单元200的催化转化器。

[0064] 参照图7，提供富集装置100的替代性实施方案。参照前述的那些元件，纯化的酸性气流12被供给至硫化氢选择性分离单元106。硫化氢选择性分离单元106将纯化的酸性气流12分离为富硫化氢流18作为渗透物和贫硫化氢流16作为渗余物。富硫化氢流18被供给至二氧化碳选择性分离单元104。二氧化碳选择性分离单元104将富硫化氢流18分离为富二氧化碳渗透物38作为渗透物和富硫化氢渗余物40作为渗余物。富烃流14和富硫化氢渗余物40被供给至克劳斯单元200的熔炉。贫硫化氢流16和富二氧化碳渗透物38被供给至克劳斯单元
200的催化转化器。

[0065] 硫化氢选择性分离单元和二氧化碳选择性分离单元(以下称为“分离单元”)的总数和分离单元的构造(包括渗透物和渗余物流的流路)取决于酸性气流10的组成，以及熔炉的供料流或催化转化器的供料流中CO2或H2S的目标浓度。在本发明的至少一个实施方案中，串联布置多于两个的分离单元。

[0066] 本发明的膜不存在甲醇。在本发明的至少一个实施方案中，硫化氢选择性分离单元106不存在选择性溶剂吸收过程。在本发明的至少一个实施方案中，本发明的膜不包括再生步骤作为稳态运行的一部分。

[0067] 实施例

[0068] 所有实施例中，对用于各分离单元的膜类型做出标记。表1包括用于本发明分离单元的示例性膜的所选性能列表。表1的数据是从独立研究的数据收集的。聚醚-聚酰胺共聚TM物的例子以聚合物制成的膜为代表。无定形氟塑料的例子以DuPont 树脂
制成的膜为代表。聚磷腈1、2和3为2-(2-甲氧乙氧基)乙醇(MEE)、4-甲氧基苯酚与2-烯丙基苯酚的共聚物。

[0069] 表1.示例性膜的性能

[0070]

[0071]

[0072] 表2包含所有实施例所使用的烃选择性分离单元102的渗透常数。

[0073] 表2.烃选择性分离单元102的渗透常数

[0074]

[0075] 实施例1.

[0076] 实施例1是在图2示例的构造和本文所述的基础上进行模拟的。来自于胺分离工艺的酸性气流10在37.78℃和29.70psia下、以248.52MMscfd(292.66Msm3/h)的速度被供给至烃选择性分离单元102。烃选择性分离单元102制作成PDMS型橡胶聚合物膜，其H2S/CO2选择性为1.6，BTX透过性为100cm3/(cm2*s*psia)。参见表2中组分的渗透常数。烃选择性分离单元102产生富烃流14作为渗透物和纯化的酸性气流12作为渗余物。然后纯化的酸性气流12被供给至硫化氢选择性分离单元106。由 1657或聚磷腈类膜制成硫化氢选择性分离单元106具有H2S/CO2选择性为1.6、BTX透过性为100cm3/(cm2*s*psia)的性能。硫化氢选择性分离单元106将纯化的酸性气流12分离成富硫化氢流18作为渗透物和贫硫化氢流16作为渗余物。富硫化氢流18和富烃流14被供给至克劳斯单元200的熔炉。贫硫化氢流16被供给至克劳斯单元200的催化转化器。到达熔炉的物流的总H2S浓度大于28％。所选物流中所得各组分的浓度(以体积％计)示于表3中。

[0077] 表3.所选物流的组分浓度，以体积％计

[0078]

[0079] 实施例2.

[0080] 参照图2和实施例1中所述的模拟参数，在实施例2中硫化氢选择性分离单元106被制作成H2S/CO2选择性为3.18的橡胶型膜。硫化氢选择性分离单元106对于所选组分的渗透常数包含在表4中。富烃流14和富硫化氢流18被供给至克劳斯单元200的熔炉。该物流的总H2S浓度大于30％。所选物流中所得各组分的浓度(以体积％计)示于表5中。

[0081] 表4.渗透常数-硫化氢选择性分离单元106

[0082]

[0083] 表5.所选物流的组分浓度，以体积％计

[0084]

[0085] 实施例3.

[0086] 参照图2和实施例1中所述的模拟参数，在实施例3中硫化氢选择性分离单元106被制作成H2S/CO2选择性为5.0的型膜。硫化氢选择性分离单元106对于所选组分的渗透常数列于表6中。富烃流14和富硫化氢流18被供给至克劳斯单元200的熔炉。该物流具有总的H2S浓度为大于约40％。所选物流的所得组分浓度(以体积％计)示于表7中。

[0087] 表6.渗透常数-硫化氢选择性分离单元106

[0088]

[0089] 表7.所选物流的组分浓度，以体积％计

[0090]

[0091] 实施例4.

[0092] 实施例4是按照图3所示的烃选择性分离单元102并结合一步二氧化碳选择性分离单元104进行模拟的。酸性气流10在37.78℃和29.70psia下被供给至烃选择性分离单元102。烃选择性分离单元102由PDMS型橡胶聚合物膜制成，其H2S/CO2选择性为1.6，BTX透过性为100cm3/(cm2*s*psia)。参见表2中烃选择性分离单元102的渗透常数。烃选择性分离单元
102将酸性气流10分离成富烃流14作为渗透物和纯化的酸性气流12作为渗余物。纯化的酸性气流12被供给至二氧化碳选择性分离单元104。二氧化碳选择性分离单元104由玻璃型膜制成，CO2/H2S选择性为6。二氧化碳选择性分离单元104对于所选组分的渗透常数列于表8中。二氧化碳选择性分离单元104将纯化的酸性气流12分离成富二氧化碳流30作为渗透物和贫二氧化碳流32作为渗余物。贫二氧化碳流32和富烃流14被供给至克劳斯单元200的熔炉。富二氧化碳流30被供给至克劳斯单元200的催化转化器。到达熔炉的物流的总H2S浓度大于30％。所选物流中所得各组分的浓度示于表9中。

[0093] 表8.渗透常数-二氧化碳选择性分离单元104

[0094]

[0095] 表9.所选物流的组分浓度，以体积％计

[0096]

[0097] 实施例5.

[0098] 参照图4，提供用于模拟实施例5的布置的工艺图。来自于胺分离工艺的酸性气流10在37.78℃和29.70psia下、以248.47MMscfd(274.23Msm3/h)的速度被供给至烃选择性分离单元102。烃选择性分离单元102由PDMS型橡胶聚合物膜制成，其H2S/CO2选择性为1.6，BTX透过性为100cm3/(cm2*s*psia)。参见表2中所选组分的渗透常数。烃选择性分离单元102将酸性气流10分离为富烃流14作为渗透物和纯化的酸性气流12作为渗余物。然后纯化的酸性气流12被送入硫化氢选择性分离单元106。硫化氢选择性分离单元106由 1657或聚磷腈类膜制成，其具有H2S/CO2选择性为3.99的性能。硫化氢选择性分离单元106对于所选组分的渗透常数包含于表10中。硫化氢选择性分离单元106将纯化的酸性气流12分离成富硫化氢流18作为渗透物和贫硫化氢流16作为渗余物。富硫化氢流18被供给至第二硫化氢选择性分离单元108。第二硫化氢选择性分离单元108由 1657或聚磷腈类膜制成，其具有H2S/CO2选择性为3.99的性能。第二硫化氢选择性分离单元108对于所选组分的渗透常数包含于表10中。第二硫化氢选择性分离单元108将富硫化氢流18分离成富硫化氢流22作为渗透物和二氧化碳渗余物20作为渗余物。

[0099] 表10.渗透常数-硫化氢选择性分离单元106和第二硫化氢选择性分离单元108[0100]

[0101] 富硫化氢流22和富烃流14被供给至克劳斯单元200的熔炉。贫硫化氢流16和二氧化碳渗余物20被供给至克劳斯单元200的催化转化器。到达熔炉的物流的总H2S浓度大于55％。表11以体积％示出了所选物流的组成。

[0102] 表11.所选物流的组分浓度，以体积％计

[0103]

[0104]

[0105] 实施例6.

[0106] 参照图5和实施例5中所述的模拟参数，在实施例6中硫化氢选择性分离单元106和第二硫化氢选择性分离单元108被制成H2S/CO2选择性为5.0的 4011、 1074、聚磷腈型膜或离子液体膜/离子液体膜萃取器型膜。表12包括了硫化氢选择性分离单元106和第二硫化氢选择性分离单元108的渗透常数。

[0107] 表12.渗透常数-硫化氢选择性分离单元106和第二硫化氢选择性分离单元108[0108]

[0109] 富硫化氢流22和富烃流14混合并以混合熔炉供料流24的形式供给至克劳斯单元200的熔炉。混合熔炉供料流24中H2S的浓度大于55％。贫硫化氢流16和二氧化碳渗余物20混合并以混合催化转化器供料流26的形式供给至克劳斯单元200的催化转化器。所选物流中所得各组分的浓度以体积％示于表13中。

[0110] 表13.所选物流的组分浓度，以体积％计

[0111]

[0112]

[0113] 实施例7.

[0114] 实施例7在图6中示出的构造的基础上进行模拟。酸性气流10在37.78℃和29.70psia下、以248.5MMscfd(292.66Msm3/h)的速度被供给至烃选择性分离单元102。烃选择性分离单元102由PDMS型橡胶聚合物膜制成，其H2S/CO2选择性为1.6，BTX透过性为
100cm3/(cm2*s*psia)。烃选择性分离单元102将酸性气流10分离为富烃流14作为渗透物和纯化的酸性气流12作为渗余物。然后纯化的酸性气流12被供给至二氧化碳选择性分离单元
104。二氧化碳选择性分离单元104被制作成CO2/H2S选择性为6的玻璃型膜。二氧化碳选择性分离单元104将纯化的酸性气流12分离成富二氧化碳流30作为渗透物和贫二氧化碳流32作为渗余物。富二氧化碳流30被供给至硫化氢选择性分离单元106。硫化氢选择性分离单元
106为 4011、 1074、聚磷腈类、离子液体膜或离子液体膜萃取器型膜，其H2S/
CO2选择性为5.0。二氧化碳选择性分离单元104和硫化氢选择性分离单元106对于所选组分的渗透常数包含于表14中。硫化氢选择性分离单元106将富二氧化碳流30分离成富硫化氢渗透物34作为渗透物和富二氧化碳渗余物36作为渗余物。贫二氧化碳流32、富硫化氢渗透物34和富烃流14被供给至克劳斯单元200的熔炉。富二氧化碳渗余物36被供给至克劳斯单元200的催化转化器。到达熔炉的物流中总的H2S浓度大于40％。所选物流中所得各组分的浓度示于表15中，以体积％计。

[0115] 表14.渗透常数

[0116]

[0117]

[0118] 表15.所选物流的组分浓度，以体积％计

[0119]

[0120] 实施例8.

[0121] 实施例8在图7所示出的构造的基础上进行模拟。酸性气流10在37.78℃和29.70psia下、以248.5MMscfd(292.66Msm3/h)的速度被供给至烃选择性分离单元102。烃选择性分离单元102由PDMS型橡胶聚合物膜制成，其H2S/CO2选择性为1.6，BTX透过性为
100cm3/(cm2*s*psia)。烃选择性分离单元102将酸性气流10分离为富烃流14作为渗透物和纯化的酸性气流12作为渗余物。然后纯化的酸性气流12被供给至硫化氢选择性分离单元
106。硫化氢选择性分离单元106的性能按照 4011、 1074、聚磷腈型、离子液
体膜或离子液体膜萃取器型膜制作，其H2S/CO2选择性为5.0。硫化氢选择性分离单元106将纯化的酸性气流12分离成富硫化氢流18作为渗透物和贫硫化氢流16作为渗余物。富硫化氢流18被供给至二氧化碳选择性分离单元104。二氧化碳选择性分离单元104被制作成CO2/H2S选择性为6.0的玻璃型膜。硫化氢选择性分离单元106和二氧化碳选择性分离单元104的渗透常数包含于表16中。二氧化碳选择性分离单元104将富硫化氢流18分离成富二氧化碳渗透物38作为渗透物和富硫化氢渗余物40作为渗余物。富烃流14和富硫化氢渗余物40被供给至克劳斯单元200的熔炉。贫硫化氢流16和富二氧化碳渗透物38被供给至克劳斯单元200的催化转化器。到达熔炉的物流中总H2S的浓度大于68％。所选物流中所得组分的浓度示于表
17中，以体积％计。

[0122] 表16.渗透常数

[0123]

[0124] 表17.所选物流的组分浓度，以体积％计

[0125]

[0126] 实施例9.

[0127] 实施例9观察膜表面对于所选物流的组分浓度的效果。参照图7以及参照实施例8所述的模拟参数，在实施例9中，用于硫化氢选择性分离单元106和二氧化碳选择性分离单元104的膜被制成总表面积为实施例8中所用的表面积的1.55倍。到达熔炉的物流的总H2S浓度大于58％。到达催化转化器的物流的总H2S浓度小于7.2％。

[0128] 表18.所选物流的组分浓度，以体积％计

[0129]

[0130] 虽然已经对本发明做了详细说明，但是应当理解的是，在不脱离本发明原则和范围的前提下，可在本文基础上做出各种改变、替换和变型。因此，本发明的范围应当由以下权利要求书及其恰当的法律等价物所确定。

[0131] 单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象，除非上下文另有明确说明。

[0132] 任选的或任选地是指，随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生。该描述包括该事件或情况发生以及不发生的例子。

[0133] 范围在本文中可表示为从大约一个特定值和/或到大约另一个特定值。当表示这样的范围时，应当理解的是，另一个实施方案是从一个特定值和/或到另一个特定值，以及在所述范围内的所有组合。

[0134] 如本文以及随附权利要求所用，词语“包含”、“具有”和“包括”及其所有的语法变体各自旨在具有一种开放的、非限制性的含义，这并不排除其它另外的元件或步骤。

[0135] 如本文所用，术语如“第一”和“第二”是任意地指定，并且仅仅旨在区分装置的两个或多个组件。应当理解的是，词语“第一”和“第二”没有其它目的，也不是组件的名称或说明的一部分，更不是指它们必须定义组件的相对位置或方位。另外，应当理解的是，术语“第一”和“第二”的唯一用途不要求存在任何“第三”组件，尽管这种可能性是在本发明范围下是可预期的。

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