[发明专利]一种用于克劳斯尾气吸附脱硫剂的再生方法

说明书

本发明涉及一种克劳斯尾气吸附脱硫剂的再生方法，其特征在于高温下使用特定的再生气对生成了单质硫磺的克劳斯尾气脱硫剂进行再生。采用再生气对克劳斯尾气脱硫剂进行再生，脱硫剂能够有效再生的同时还能获得副产物单质硫磺。再生后的尾气经冷凝后循环到克劳斯尾气中，有效的避免了二次污染的发生。

技术领域

本发明涉及化工与环保领域，具体涉及一种用于克劳斯尾气吸附法脱硫装置中脱硫剂的有效再生方法。

背景技术

目前工业上普遍的克劳斯尾气脱硫工艺为湿法液态胺液脱硫工艺，具有代表性的工艺为SCOT工艺及CANSOLV工艺等，采用醇胺吸收剂对尾气中的硫化物进行吸收。然而，此法在工业应用中仍然存在着一些问题，如较高的能耗、较低的吸收和解析速率导致了吸收装置的大型化，分解和蒸发造成的胺液损失以及胺液对设备的腐蚀等。采用固体脱硫剂脱除克劳斯尾气中的硫化物相对于湿法脱除工艺具有流程简易，成本低廉，对无机硫和有机硫都有良好的净化能力等优点。另外，可以减少胺液吸收法过程中过多的降温和升温的步骤，降低装置能耗，简化工艺流程。

克劳斯尾气脱硫剂在脱硫失活后，需要对其进行再生来重复利用，以减少固体废物的生成和造成二次污染。硫化物在脱硫剂中主要以单质硫磺和SO₄^2-的形式存在，因此脱硫剂再生的过程，主要是将脱硫剂中的单质硫磺和SO₄^2-去除，以恢复脱硫剂的孔道结构以及脱硫活性。

对于脱硫剂中单质硫磺的去除主要有过热气体法和溶剂萃取法，过热气体法是采用温度为350-450℃的热空气对脱硫剂进行再生，将脱硫剂中的单质硫磺氧化成二氧化硫的形式再生出去。溶剂萃取法主要用的萃取液有多硫化铵溶液、二硫化碳、三氯乙烯和四氯乙烯等。采取多硫化铵萃取剂，可将脱硫剂中的单质硫磺萃取出来，再进行加热便可将多硫化铵溶液和单质硫磺分离。

对脱硫剂中SO₄^2-的再生方式主要有洗涤再生和还原再生。洗涤再生是采用洗涤剂将脱硫剂中生成的SO₄^2-洗脱出来，以保证脱硫剂的重复利用。如德国Lurgi工艺中采用水洗的再生方式，在吸附床层上方采用喷淋的方式，将在活性炭中生成的硫酸洗去，经洗涤之后可以得到10％-15％的硫酸。还原再生是采用还原气体将脱硫剂中的SO₄^2-还原为H₂S或单质硫的形式再生出来，美国的韦斯特瓦科碳吸附法就是采用还原法对脱硫剂中的硫化物进行再生。

专利CN103962115 A发明了一种与克劳斯装置联合使用的脱硫活性炭的再成份的高热气体，加热局部吸附剂到240-890℃，引燃活性炭中的单质硫或其他活性硫成份，生成二氧化硫，含二氧化硫的混合气体引入二氧化硫回收装置；反应热扩散到其他活性炭，继续引入较低温度的含氧成份的气体，使活性炭中的全部硫成份逐渐氧化80％以上，由此去除脱硫活性炭中的硫。其缺点在于活性炭中的硫以SO₂的形式被再生出来，再生后的尾气还需二氧化硫回收装置进一步处理，需要较高的设备投资与能耗。

专利WO2012US33925中使用200-400℃的高温蒸汽来对H₂S直接氧化催化剂进行再生，当蒸汽再生后的废液中的总硫含量和(或)碳含量在可接受的限度或不再可检测的范围内时，催化剂的蒸汽再生被视为完成，再生时间由4h到15天或者更长。蒸汽再生完成后需用惰性气体将催化剂冷却并将冷凝的蒸汽和碳氢化合物吹扫出来。其缺点在于蒸汽再生后的废液中含有大量的硫化物和碳氢化合物，需要对废液进行进一步处理才能排放，且过长的再生时间导致大量再生废液生成，存在严重的二次污染问题。