[发明专利]一种处理Claus尾气中SO2的吸收液和处理方法

说明书

技术领域

本发明属于气体分离、气体净化、大气环保等技术领域，具体涉及一种处理Claus尾气中SO₂的吸收液和方法。本发明还涉及一种用来实现该方法的设备，该设备包括由吸收塔、再生塔、换热器、煮沸器、再生气分离器、循环泵组成的一套对SO₂进行吸收、再生的装置，以实现吸收液的循环利用。

背景技术

在石油炼制及加工过程、天然气开采、煤气化制合成气等工业过程中，通常产生大量以硫化氢（H₂S）为主和碳基硫（COS）、硫醇等有机硫为辅的含硫工业废气。这些含硫废气中的硫化物毒性大，不宜直接排放，通常焚烧后以SO₂的形式排入大气。发达国家对工业过程中SO₂的排放限制，总的趋势是愈来愈严厉。在我国现有的国家大气污染物排放标准体系中，一般性排放执行GB16279-1996《大气污染物综合排放标准》，特殊行业如石油炼制工业执行《石油炼制工业污染物排放标准》（征求意见稿）、火电厂执行GB13223-1996《火电厂大气污染物排放标准》等。从我国最近出台或修订的多个涉及SO₂排放的标准可知，工业废气中SO₂的排放浓度标准将越来越低，其中GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》对重点地区的SO₂排放浓度已要求小于50mg/m³，《石油炼制工业污染物排放标准》（征求意见稿）对重点地区也要求小于100mg/m³。

Claus尾气是石油化工、天然气净化、煤化工等生产企业最典型的工业含硫废气，也是这些生产单位排放的SO₂的重要来源之一。为了降低排放废气中的SO₂含量，工业上经常采用催化还原吸收（SCOT法），采用催化加氢技术将克劳斯尾气中的SO₂、COS和CS₂等加氢或水解转变为H₂S，再返回到克劳斯反应装置中利用。但SCOT法装置投资大、操作成本高，能耗居高不下，成为长期困扰Claus尾气中SO₂处理技术的瓶颈，难以突破。而且，随着国家环保标准的日益提高，现有克劳斯法硫回收技术产生的排放烟气很多已不能满足新的环保标准要求，技术革新换代势在必行。因此，研究和开发其他技术成为研究热点。Claus工艺尾气中SO₂的脱除亦可借鉴燃煤烟气中的SO₂脱除工艺。

发明内容

本发明的目的是针对Claus尾气处理中SCOT法装置投资大、操作成本高，能耗居高不下等问题，而提出的一种Claus尾气中SO₂的吸收液和处理方法。

本发明的主要技术方案：Claus尾气中含SO₂的工艺气体通过所述的流程及装置与所述的SO₂吸收液逆流接触，吸收脱除其中的SO₂，吸收液通过再生后可循环利用。

本发明所述的吸收液包含10~50%（wt）的有机二元胺，1~5%（wt）的有机胺活性剂，2~10%（wt）的有机胺反应助剂和50~85%（wt）的水。

所提供的吸收液的特征为：（1）吸收液中含有一种或多种可再生的有机胺；（2）吸收液中含有一种或多种有机胺活性剂；（3）吸收液中含有一种或多种反应助剂；（4）吸收液在低温20~70℃，压力0.1~0.5MPa条件下吸收Claus尾气中的SO₂，在较高温90~130℃，压力0.1~0.4MPa条件下将吸收液汽提再生；（5）通过汽提再生后的吸收液可实现循环利用。

本发明所述的SO₂吸收液中，合适的总胺浓度范围为12~60%（wt），但优先浓度范围为20~45%(wt)。

本发明所述的SO₂吸收液，吸收温度范围为35~50℃，再生温度范围为100~115℃。

本发明所述的有机二元胺是可再生式有机胺，为一种或多种有机二元胺，包括环形二胺等，且有机二元胺中两个胺基团的碱性不同。

本发明所述的有机胺活性剂为盐酸、硫酸、草酸、醋酸、硼酸或柠檬酸中的一种或多种。