[发明专利]一种利用炼厂干气生产硫氢化钠的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用炼厂干气生产高纯NaHS的装置及方法，属于石油化工技术领域。

背景技术

炼厂常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、加氢裂化及延迟焦化等工艺装置加工处理过程中都会产生烃类气体，这些气体经吸收稳定工序后，在一定压力下分离产生干气，主要成分包含：CH₄为15～40%，C₂H₆为8～20%，C₂H₄为8～22%，C₃H₈为0.20～1.40%，C₃H₆为1.00～1.50%，H₂为10～50%，H₂S为0.10～1.50%，CO₂为0.10～4.50%，空气及其它为1～20%。目前国内外对于催化裂化干气的回收利用的研究方向主要集中在四个方面：回收氢气、做制氢原料、制乙苯、回收乙烯和轻烃，四种研究方向及其工业技术的适用性和侧重点各有不同，各炼油化工企业应该根据各自特点和需要，选择适合自己的工业技术和方法。在干气综合利用之前，务必对干气进行精制，脱除其含有的H₂S，H₂S是一种酸性气，大型炼油厂酸性气量较大，一般都建生产硫磺的酸性气处理装置，对H₂S进行回收利用，而对于中小型炼油厂，由于酸性气量小，建立硫磺装置成本较高，一般都将酸性气直接引入火炬（或锅炉）燃烧，生成SO₂高空排放，造成严重的环境污染。随着人们环保意识的增强，以及确保资源的充分利用，必须将H₂S进行回收利用。工业上有效的回收利用方法很多，力求在这些方法中，找出适合小型炼油厂的处理方法，兼顾到社会效益和经济效益。

目前根据回收制得产品的不同，可以分为回收制硫磺、制硫酸、制亚硫酸铵、制硫氢化钠等。回收制硫磺工艺反应比较简单，但工艺较复杂，设备投资费用高，影响因素较多，如原料组成与流量、催化剂床层中副反应的控制等因素均直接影响到硫磺回收装置的转化率，同时由于受到反应热力学平衡和可逆反应的限制，即使在正常工况下硫收率只能达到94%～97%，尾气中SO₂需进行处理，否则难以达到国家排放标准。由此可见，装置的运行成本较高，对于中小型炼油厂来说是难以承受的。回收制硫酸工艺过程复杂，转化率高，在实际生产过程中会产生酸雾，对设备腐蚀严重，投资成本大。回收制硫酸铵工艺操作弹性较大，吸收时间可长可短，较好地克服了酸性气波动给吸收工序带来的影响，通过选择不同的吸收剂使得产品多样化，通过三级吸收尾气达标排放，环保效果较好。但是在实际生产过程中存在设备腐蚀严重，维修费用较高的缺点。炼厂酸性气制硫氢化钠工艺是在常温下H₂S气体通入碱液中搅拌吸收而制得。该工艺一方面产品杂质多，纯度低，不能够得到优质的NaHS产品：这是由于H₂S气体中CO₂含量高，且NaCO₃和NaHCO₃的溶解度比产品NaHS低，反应物中易先结晶出NaCO₃、NaHCO₃；另一方面先结晶的NaCO₃、NaHCO₃易堵塞工艺管道，使得生产难以进行。常规方法只适用于处理大型炼厂酸性气体的回收利用，H₂S回收率低，同时高浓度酸性气体在处理过程中会腐蚀设备，降低设备的使用寿命，增加设备的投资。

目前，全世界NaHS产品的生产超过90%以上集中在中国，而国内生产高纯度NaHS产品的工艺比较落后，传统的NaHS产品生产工艺主要是采用硫磺为原料，与H₂发生氧化还原反应得到H₂S，然后再将其通入碱液中搅拌吸收而制得。该工艺过程繁杂，生产环境恶劣，操作安全性差，给环境的污染和操作人员的健康破坏留下重大的隐患。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用炼厂干气生产NaHS的装置，以及利用该装置生产高纯NaHS的方法，使脱硫效率高、设备投资少、运行成本低、无二次污染，具有较高的资源综合利用率。

本发明是通过以下技术方案加以实现的：