[发明专利]含硫化氢气流的处理

权利要求书

1．一种处理含硫化氢和二氧化碳的进料气流的方法，包括如下步骤：

(ⅰ)在加热炉中燃烧进料气流中所含的部分硫化氢，以生成二氧化硫和水蒸汽，将氧气供应到加热炉中以支持所述部分进料气流的燃烧，并在加热炉中使生成的二氧化硫与硫化氢反应以生成含有硫蒸汽、水蒸汽、硫化氢、二氧化硫和二氧化碳的流出气流；

(ⅱ)通过冷凝从流出气流中分离硫蒸汽，以生成脱硫气流；

(ⅲ)使脱硫气流中的二氧化硫和其它可还原的硫类还原成硫化氢，以生成还原气流；

(ⅳ)从还原气流中除去大部分水蒸汽，以生成脱水蒸汽气流；

(ⅴ)使第一部分脱水蒸汽气流与至少一种硫化氢的液相吸收剂，在至少一个吸收塔内接触，以选择性地从脱水蒸汽气流中吸收硫化氢，以生成脱硫化氢气流；

(ⅵ)排出作为清洗气流的脱硫化氢气流；

(ⅶ)从所述吸收剂中解吸硫化氢，以生成至少一股富硫化氢气流；

(ⅷ)使至少部分所述富硫化氢气流作为一股或多股第一循环气流，返回到加热炉中；和

(ⅸ)使第二部分脱水蒸汽气流作为第二循环气流，返回到加热炉中。

2．一种权利要求1的方法，还包括控制清洗气流或第一部分脱水蒸汽气流流率的步骤，以基本上防止第一和第二循环气流中惰性气体的积累。

3．一种权利要求1或2的方法，其中进料气流含有至少70体积％的可燃性气体，氧气的来源是商业纯氧或高度富含氧的空气，并含有至少80体积％的氧。

4．一种上述任何一项权利要求的方法，其中第二循环气流返回加热炉的速率，大于第一循环气流返回加热炉的速率。

5．一种上述任何一项权利要求的方法，其中通过与硫化氢反应，将至少90％的、在加热炉中生成的二氧化硫还原成硫蒸汽。

6．一种上述任何一项权利要求的方法，其中在温度为0℃-90℃的范围内，将进料气流进料到加热炉中。

7．一种上述任何一项权利要求的方法，其中加热炉随着上游燃烧区和下游热反应区运转，将第一循环气流或每股该气流返回到上游燃烧区，将至少部分第二循环气流返回到下游热反应区。

8．一种上述任何一项权利要求的方法，其中第一和第二循环气流的流率，要使进料气流中所有硫原子的至少99.7mol％通过硫蒸汽的冷凝而回收。

9．一种上述任何一项权利要求的方法，其中有两个串联安装的、带有从上游塔输送到下游塔以进一步分离的硫化氢贫气馏分的硫化氢吸收塔，上游塔中的吸收剂与下游塔中的不同，下游塔中的吸收剂比上游塔中的吸收剂对硫化氢具有更高的选择性。

10．一种处理含有硫化氢和二氧化碳的进料气流的装置，包括：

(a)一个加热炉，在氧气存在的情况下燃烧进料气流中所含的部分硫化氢，以生成二氧化硫和水蒸汽，并使硫化氢和二氧化硫发生反应生成硫蒸汽，所述加热炉有一个为含有硫蒸汽、水蒸汽、硫化氢、二氧化硫和二氧化碳的流出气流而设置的出口；

(b)一个硫冷凝器，用于从流出气流中分离硫蒸汽，并由此生成脱硫气流；

(c)一个反应器，用于使脱硫蒸汽气流中的二氧化硫和其它可还原的硫类还原成硫化氢，并由此生成还原气流；

(d)至少一个水冷凝器，用于从还原气流中分离其所含的大部分水蒸汽，由此生成脱水蒸汽气流；

(e)至少一个吸收塔，用于使第一部分脱水蒸汽气流与硫化氢的液相吸收剂接触，由此从脱水蒸汽气流中吸收硫化氢，并生成脱硫化氢气流；

(f)一个出口，用于从吸收塔或多个吸收塔之一排出作为清洗气流的脱硫化氢气流；

(g)至少一个解吸塔，用于从液相吸收剂中解吸硫化氢，并由此生成至少一股富硫化氢气流；

(h)用于将至少部分所述富硫化氢气流作为一股或多股第一循环气流引入加热炉的装置；和

(i)用于将第二部分脱水蒸汽气流作为第二循环气流引入加热炉的装置。

11．权利要求10的装置，其中加热炉有上游燃烧区和下游热反应区，并且其中用于返回第一循环气流的装置与上游燃烧区联接，用于返回第二循环气流的装置与下游热反应区联接。