[发明专利]一种硫化氢气体提浓的方法

说明书

本发明提供一种硫化氢气体提浓的方法，属于气体净化提浓技术领域。本发明硫化氢提浓方法先用混合溶剂对含硫化氢的原料气体进行吸收，然后经闪蒸，解析后得到提浓的硫化氢产品，并将一部分产品返回至吸收塔增加吸收塔内气相硫化氢的浓度，利用气液平衡的原理，气相硫化氢的浓度提高可以有效促进吸收溶剂对硫化氢的吸收，减少硫化氢吸收溶剂的用量，降低吸收塔内硫化氢吸收溶剂的循环量，进而减低热再生能耗。同时，本发明返回的气体中只有硫化氢，硫化氢在吸收溶剂中的浓度提高显著，进而达到提高产品中硫化氢浓度的目的。本发明是一种操作简单、能耗低、吸收溶剂用量少、生产成本低、硫化氢提浓效果好的硫化氢提浓方法。

技术领域

本发明属于气体净化提浓技术领域，具体为一种硫化氢气体提浓的方法。

背景技术

化学工业中对天然气、合成气、工业废气等气体的湿法净化工艺主要目的是对气体中酸性气体的净化脱除。脱除后的酸气主要为含有H₂S和CO₂的废酸性气体，后续主要用克劳斯工艺技术制硫磺处理。实际上，高浓的H₂S是一种有用的化学产品气，其可以用于生产硫脲、二甲亚砜、硫化钠、硫氢化钠、乙醇硫等产品，还可以继续精制获得电子级的H₂S气体产品。这些产品的附加值都较单产硫磺更高，且也解决了H₂S气体尾气治理的问题。

可以采用溶液吸收湿法处理工艺提浓H₂S气体。现有技术对硫化氢气体的提浓先采用吸收溶剂对其进行吸收，然后再对主吸收塔中排出的吸收液送入闪蒸器中闪蒸，闪蒸液经再生得到提浓后的产品；闪蒸气经压缩机循环或回到吸收塔中，或与原料气再混合再进入吸收塔中再吸收。采用闪蒸气循环的主要目的是为了提高整个吸收塔系统中气相H₂S的浓度，进而提高吸收液中H₂S的浓度，从而使得后续工段能够热再生出质量更高的H₂S气体。但不利之处在于：闪蒸过程中溶液中溶解的CO₂是最容易解析出的，由此造成循环闪蒸气的CO₂浓度高，这部分CO₂被循环回吸收塔中后，也需要大量的溶剂对其进行再吸收，由此造成溶剂循环量会上升。有文献报道，在典型的脱硫装置操作成本构成中，富液再生消耗的能量(蒸汽)占总成本的65％。在如果能够全系统地提高H₂S含量，充分利用溶剂对H₂S具有的、较CO₂更强的吸收能力，减低溶剂循环量，并配套解决中高浓度闪蒸气的再利用问题，则可以优化本工艺技术，降低综合运行能耗。

此外，溶液循环、气体和液体的加热和冷却，也需要消耗能量。溶液的挥发还会带走部分溶液，造成损失。对气体处理工艺过程而言，这些能耗和物耗实际就是运行的主要成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫化氢气体提浓的方法，本发明方法先用混合溶剂对含硫化氢的原料气体进行吸收，然后经闪蒸，解析后得到提浓的硫化氢产品，并将产品返回至吸收塔增加吸收塔内气相硫化氢的浓度，进而提高吸收液中硫化氢的浓度，从而达到提高产品中硫化氢浓度的目的。本发明相比于现有的利用闪蒸气返回至吸收塔中可以节省吸收溶剂的循环用量，降低热再生能耗。本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种硫化氢气体提浓的方法，对含硫化氢、二氧化碳、水蒸汽的原料气进行提浓，使提浓后的硫化氢气体含量达到80％(v/v)以上，包括以下步骤：

1)原料气吸收：将原料气通入一级吸收塔中，与一级吸收塔中的吸收溶剂逆流接触，对原料气中的硫化氢及CO₂进行吸收；

2)吸收溶液闪蒸：从一级吸收塔出来的吸收溶液进入一级闪蒸器，闪蒸减压排除部分CO₂和H₂S闪蒸气；