[发明专利]处理低浓度酸性气的硫磺回收工艺

权利要求书

1.一种处理低浓度酸性气的硫磺回收工艺，用于含H₂S 体积浓度1-3%的酸性气，主要设备沿酸性气流向包括第一加热器、H₂S直接氧化反应器、第一中温冷凝器、第二加热器、H₂S选择性氧化反应器、第二中温冷凝器、低温冷凝器，其中，第一中温冷凝器、第二中温冷凝器、低温冷凝器底部连接液硫槽；

H₂S直接氧化反应器为水冷自限温反应器，装填TiO₂基H₂S直接氧化硫磺回收催化剂，利用空气所引入的O₂将酸性气中95%以上的H₂S转化为单质硫，并使出口气中SO₂≤100 mg/m³；催化剂床层除去反应气入口的升温段，其余为均温床层；所述均温床层的温度根据反应要求，在200-230℃范围内进行高低调节；所述均温床层内的温差自限定在10℃以内；

H₂S选择性氧化反应器为绝热反应器，装填Fe₂O₃/氧化硅H₂S选择性氧化催化剂，床层温度230-250℃，利用过程气中所含的O₂将H₂S转化，主要生成单质硫和SO₂，出口气H₂S≤20mg/m³，SO₂≤400 mg/m³；

其中，酸性气配入所需量的空气并充分混匀，先经加热器预热到180-200℃，进入H₂S直接氧化反应器反应；H₂S直接氧化反应器出口气经第一中温冷凝器冷却到140-160℃，生成的单质硫冷凝分离进入液硫槽，分离液硫的过程气配入空气并充分混匀，经第二加热器预热到220-235℃，进入H₂S选择性氧化反应器反应；H₂S选择性氧化反应器出口气经第二中温冷凝器冷却到140-160℃，生成的单质硫冷凝分离进入液硫槽，分离液硫的过程气经低温冷凝器冷却到60℃以下进一步捕硫后由烟囱排空。

2.如权利要求1所述酸性气的硫磺回收工艺，其特征在于，沿气流方向在H₂S直接氧化反应器TiO₂基硫磺回收催化剂床层之后设置TiO₂基中温有机硫水解催化剂床层，或在TiO₂基硫磺回收催化剂床层的出口段混装TiO₂基中温有机硫水解催化剂；或者在H₂S选择性氧化反应器Fe₂O₃/氧化硅催化剂之前，设置TiO₂基中温有机硫水解催化剂床层，或者在H₂S选择性氧化反应器的Fe₂O₃/氧化硅催化剂床层入口段混装TiO₂基中温有机硫水解催化剂；或者沿气流方向在H₂S直接氧化反应器的出口段设置TiO₂基中温有机硫水解催化剂床层与TiO₂基硫磺回收催化剂的混合床层，并在H₂S选择性氧化反应器入口段设置TiO₂基中温有机硫水解催化剂床层与Fe₂O₃/氧化硅催化剂的混合床层； TiO₂基硫磺回收催化剂和Fe₂O₃/氧化硅催化剂的总体积，与TiO₂基中温有机硫水解催化剂体积的比为(0.7-0.9)：(0.3-0.1)。

3.如权利要求1所述酸性气的硫磺回收工艺，其特征在于，TiO₂基硫磺回收催化剂为含TiO₂85-90%，其余成分是CaSO₄的二氧化钛基硫磺回收催化剂，或是含TiO₂99%的二氧化钛硫磺回收催化剂；TiO₂基中温有机硫水解催化剂的成分为TiO₂以及选自于碱金属、碱土金属、稀土元素中一种或多种的盐或氧化物，采用不具克劳斯活性的粘结剂。