[发明专利]制备纯化合成气的方法

权利要求书

1.一种由原料合成气物流生产纯化合成气物流的方法，所述原料合成气物流除了主要成分一氧化碳和氢外还包含硫化氢、羰基硫和/或氰化氢及任选的氨，所述方法包括如下步骤：

(a)在变换反应器中在水/蒸汽存在下使原料合成气物流与水煤气变换催化剂接触，以使至少一部分一氧化碳反应为二氧化碳和氢、和至少一部分氰化氢反应为氨、和/或至少一部分羰基硫反应为硫化氢，从而获得富含H₂S和CO₂及任选包含氨的变换后合成气物流；

(b)通过使变换后合成气物流与吸收液体接触而从变换后合成气物流中脱除H₂S和CO₂，从而获得半纯化合成气及富含H₂S和CO₂的吸收液体；

(c)在加热器中将至少一部分富含H₂S和CO₂的吸收液体加热，从而获得富含H₂S和CO₂的加热后吸收液体；

(d)在闪蒸容器中使富含H₂S和CO₂的加热后吸收液体降压，从而获得富含CO₂的闪蒸气和富含H₂S的吸收液体；

(e)在高温下使富含H₂S的吸收液体与汽提气接触而将H₂S转移至汽提气中，从而获得再生的吸收液体和富含H₂S的汽提气；

(f)将富含H₂S的汽提气中的H₂S转化为元素硫；

(g)通过在H₂S脱除区中使半纯化合成气物流与含水碱性洗涤液体接触而从该气体物流中脱除H₂S，从而获得贫含H₂S的合成气物流和含硫化物的含水物流；

(h)在生物反应器中在氧存在下使含硫化物的含水物流与硫化物氧化细菌接触，以获得硫浆液和再生的含水碱性洗涤液体。

2.权利要求1的方法，其中将步骤(a)中得到的富含H₂S和CO₂及任选包含氨的变换后合成气物流冷却，以脱除水和任选的氨。

3.权利要求1或2的方法，其中在进入变换反应器时，原料合成气物流中水/蒸汽与一氧化碳的摩尔比优选为0.2∶1-0.9∶1，和其中在进入变换反应器时原料合成气物流的温度范围为190-230℃，和其中按干基计，原料合成气物流包含至少50vol％的一氧化碳。

4.权利要求1-3任一项的方法，其中在步骤(f)中，在催化剂存在下，优选为未促进的球形活化氧化铝或二氧化钛，使H₂S与二氧化硫反应形成元素硫。

5.权利要求4的方法，其中富含H₂S的汽提气包含30-90vol％的H₂S，优选为40-90vol％的H₂S，更优选为60-90vol％的H₂S。

6.前述权利要求任一项的方法，其中步骤(c)在90-120℃的温度下进行。

7.前述权利要求任一项的方法，其中步骤(d)在2-10bara、优选5-3bara的压力下进行。

8.前述权利要求任一项的方法，其中在步骤(d)中获得的闪蒸气包含10-100vol％、优选50-100vol％的CO₂。

9.前述权利要求任一项的方法，其中硫化物氧化细菌选自硫杆菌属和硫微螺菌属的自养需氧培养菌。

10.前述权利要求任一项的方法，其中步骤(b)在10-80℃、优选20-80℃的温度下进行。

11.前述权利要求任一项的方法，其中步骤(e)在高压下实施，优选为1.5-50bara，优选为3-40bara，更优选为5-30bara。