[发明专利]一种常温下脱除气体中的硫化氢的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种在常温常压下脱除气体中的硫化氢的工艺，为湿法脱 硫，属于气体净化领域。

背景技术

气体脱硫方法基本上分为两类，一类为干法脱硫，主要用于需要较高脱 硫率的场合，一为湿法脱硫，主要用于脱硫精度要求不高，但处理量很大的 场合。

湿法脱硫在不同的行业所用的脱硫方法也不尽相同。

在炼油行业最常用的方法为醇胺法。醇胺法脱硫是一种典型的吸收-再生 反应过程。其原理为以弱碱性水溶液(醇胺类)为吸收剂，在吸收塔内吸收 原料气中的H₂S(同时吸收CO₂和其它含硫杂质)。吸收了H₂S的水溶液(富液) 经升温后在常压的再生塔内解吸，溶液再生。再生后的贫液经冷却后送吸收 塔循环使用，再生塔顶的酸性气体经冷凝分液后送硫回收装置回收硫磺。

该方法存在的缺点是(1)醇胺类化合物蒸气压高，因此易被净化后的气 体带走，蒸发损失大；(2)醇胺类溶液易于发泡，造成操作困难，使装置的 处理能力下降，增加溶剂损失和降低气体净化度；(3)对酸性气体无选择性， 对CO₂有同样的作用；(4)脱硫精度不高。

在以煤为原料生产煤气的过程中，所产生的气体中含有较大量的H₂S及少 量的有机硫和不饱和烃，以下为常用的几种湿法脱硫方法。

1.低温甲醇洗涤法

低温甲醇洗涤法属于湿法脱硫中的物理吸收法之一。其原理是利用CO₂、 H₂S、有机硫、氰化物和不饱和烃等物质在高压低温下能高度溶解于甲醇，当 压力降低又能从甲醇中解吸出来的特性，从而达到从煤气中脱除上述物质的 目的。其工艺流程为在吸收塔的下段，粗煤气被-70℃的甲醇溶液洗涤，粗煤 气中的CO₂和H₂S被溶液吸收，而甲醇的温度上升，此溶液由吸收塔的塔底流出 进入甲醇再生塔的上部，此时压力降低，由于压力的降低，部分CO₂和H₂S被解 吸出来，并从塔顶逸出，同时甲醇溶液被冷却至-35℃左右。在再生塔中，随 着溶液的向下流动，压力降至0.02Mpa，被解吸出来的CO₂和H₂S由真空泵抽出， 同时甲醇溶液被冷却至-70℃，再用泵送至吸收塔下段的顶部循环使用。

该方法的缺点为：需要在低温高压条件下操作，工艺复杂，且对设备的 材质要求很高，甲醇溶液的损失大。

2.改良蒽醌二磺酸钠法

蒽醌二磺酸钠溶液法属于湿法脱硫中的化学吸收法。在稀碳酸钠溶液中 只添加蒽醌二磺酸钠(ADA)溶液作为脱硫剂的，称为ADA法，其中碳酸钠溶 液为吸收剂，蒽醌二磺酸钠为催化剂。为了提高反应速度，在脱硫剂中再加 入一定量钒酸盐的，称为改良ADA法。改良的ADA法自20世纪60年代即开始使 用，它是煤气脱硫的主要手段之一。

改良蒽醌二磺酸钠溶液法的工艺流程为，煤气由塔底进入吸收塔，脱硫 溶液由塔顶喷入，通过气-液逆流接触，煤气中的H₂S被溶液吸收。脱硫后的煤 气由吸收塔顶逸出，吸收了H₂S的溶液从脱硫塔底出来进入反应槽。溶液经过 反应后，再送入加热器加热后，由再生塔底部进入再生塔。同时，由再生塔 底部鼓入空气，以使溶液得到再生。溶液再生后送入吸收塔循环使用，反应 槽中积累的硫泡沫放入收集槽，再用压缩空气将其压入硫泡沫槽。

该方法存在的缺点为：碳酸钠消耗大，要不断补充消耗的碳酸钠，且在 溶液的循环过程中，硫代硫酸钠和硫氰酸钠会逐渐积累增多，其作为废剂没 有任何利用价值，且会导致脱硫效果严重下降。

3.环丁砜法

环丁砜法是采用环丁砜和烷基醇胺的混合水溶液作为吸附剂，将CO₂或H₂S 等酸性气体通过物理作用溶解于环丁砜中。在相同的条件下，硫化氢在环丁 砜中的溶解度比在水中高7倍。此种方法属于湿法中的物理吸收法。由于溶液 中含有20-30％的乙醇胺，乙醇胺与硫化氢反应又可以生成不稳定的络合物， 所以此种吸收法又是物理吸收和化学反应的综合方法。在一定的压力下，环 丁砜吸收酸性气体的能力随酸性气体的分压升高而增加。