[发明专利]一种去除气体中硫化氢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业气体处理领域，特别涉及一种去除气体中硫化氢的方法。

背景技术

化石燃料等加工过程中会产生含硫化氢的气体，该气体如果直接排放会对环境造成恶劣的影响，所以，需要对含有硫化氢的气体进行处理，以保证气体的安全排放。克劳斯法是除去气体中硫化氢的主要方法之一，其通过在克劳斯燃烧炉中进行克劳斯反应，使硫化氢进行不完全燃烧，并使其生成的二氧化硫与硫化氢反应生成硫磺，从而除去气体中的硫化氢。为了提高克劳斯法的硫回收率，常需要增加克劳斯反应器的个数，使硫化氢进行多级转化，从而使最终的硫回收率达到94％-97％，但单个克劳斯反应器的硫回收率只有60％-65％，硫回收率较低。因此，提供一种使单个克劳斯反应器具有较高硫回收率的脱硫化氢方法是必要的。

现有技术提供了一种超级克劳斯方法，其在常规克劳斯反应器后，增加了一个超级克劳斯反应器，并在其中加入了选择性氧化催化剂，将尾气中的硫化氢氧化为硫磺，提高了超级克劳斯反应器的转化率。在超级克劳斯方法的基础上，现有技术还提供了一种超优克劳斯方法，其在超级克劳斯反应器中还加入了加氢还原催化剂，进一步提高了硫回收率，使单个超优克劳斯反应器硫回收率达到89％，总硫回收率达到99.4％。

发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术提供的超优克劳斯方法只能适用于硫化氢体积浓度较小的气体，即气体中硫化氢体积浓度需小于1.5％。同时，由于采用超优克劳斯方法后，排放的尾气中会有一小部分硫化氢的存在，所以需要进行尾气处理以进一步除去硫化氢，而尾气处理时还需要额外地通入氢气，使得整个脱硫化氢方法较为繁琐。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能适应气体中硫化氢体积浓度为1.5-4％的情况、硫回收率高、且在回收硫的同时能够制备氢气的去除气体中硫化氢的方法，具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种去除气体中硫化氢的方法，该方法包括如下步骤：

向高温反应器中加入制硫制氢催化剂，然后，将含有硫化氢的气体引入所述高温反应器，并向所述高温反应器中通入空气或氧气，在反应空速为10000～50000h^-1、反应温度为500～800℃的条件下进行反应，得到硫磺和氢气；其中，所述硫化氢与所述氧气的体积比为(4-1):1。

所述制硫制氢催化剂通过如下方法制备得到：

将水和助剂加入到载体组分中，混合均匀，用挤条机挤成条形，经一次干燥及一次焙烧后得到催化剂载体；将活性组分配制成质量浓度为100～150g/L的溶液，在50～60℃下，用所述溶液浸渍所述催化剂载体，浸渍2-3h后，经二次干燥及二次焙烧得到所述制硫制氢催化剂。

所述助剂为纤维素和/或石墨，所述载体组分为活性氧化铝、惰性氧化铝或二氧化硅中的一种，所述水的质量为所述载体组分质量的30％-50％，所述助剂的质量为所述载体组分质量的1％-5％；所述催化剂载体与所述溶液的体积比为1:(1-1.2)；所述活性组分为铁、铬或镍的硝酸盐或亚硫酸盐中的至少一种。

具体地，作为优选，所述催化剂载体为长度8-10mm，直径2-3mm的圆条形。

具体地，作为优选，所述一次干燥和所述二次干燥的温度均为110-120℃，干燥时间均为2-3h；所述一次焙烧的温度为600-800℃，焙烧时间为2-4h，所述二次焙烧的温度为700-800℃，焙烧时间为1-3h。

具体地，作为优选，所述制硫制氢催化剂的比表面积为20-250m²/g，平均压碎强度为100-150N/cm，堆密度为0.5-0.8g/ml。

具体地，作为优选，所述活性组分在所述制硫制氢催化剂中的质量分数为3-5％。

具体地，作为优选，所述高温反应器为克劳斯反应器，所述克劳斯反应器包括：反应釜、设置在所述反应釜顶部的克劳斯气体入口，设置在所述反应釜侧壁上部的空气/氧气入口，设置在所述反应釜底部的产物出口；所述反应釜内 腔中部水平设置有催化剂隔板，通过控温电炉对所述反应釜进行加热。

具体地，作为优选，在使用过程中，将2-3个所述克劳斯反应器串联使用。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：