[发明专利]一种针对含硫气体的离子液体脱硫方法及设备

说明书

本发明实施例提供了一种针对含硫气体的离子液体脱硫方法，涉及含硫气体处理技术领域，其在对富液进行再生之前先对富液进行过滤处理，以分离其中的硫磺，避免后续管道堵塞、结垢的问题，同时提高离子液体的再生效率。本发明实施例还提供了一种针对含硫气体的离子液体脱硫设备，其包括依次连接的预分离系统、吸收系统、过滤系统以及再生系统；再生系统的出液端通过贫液循环泵与吸收系统的进料端连通。其在再生系统之前设置有过滤系统，用以对富液中的硫磺进行分离，有效地避免了富液在运输和再生过程中，存在管道堵塞、结垢，硫磺分离难，离子液体再生缓慢等问题。

技术领域

本发明涉及含硫气体处理技术领域，具体而言，涉及一种针对含硫气体的离子液体脱硫方法及设备。

背景技术

含硫气体通常是指那些含有少量的H₂S、有机硫等酸性组分的气体，例如天然气、伴生气、沼气以及一些工业废气等。对于天然气、伴生气、以及沼气等气体，其本身可作为能源使用，但使用前必须进行脱硫处理，否则不仅会危害人们健康，而且在使用过程中会导致管道、设备、仪表腐蚀以及催化剂中毒等问题发生。而对于工业废气来说，其也必须经过脱硫处理后才能进行排放，否则会导致大气的污染。

现有的脱硫工艺按照脱硫剂类型的不同一般分为干法脱硫和湿法脱硫。干法脱硫中常采用氧化铁、活性炭、分子筛等固体吸附剂进行吸附脱硫，然而，固体吸附剂存在硫容低、再生以及更换吸附剂的成本较高等问题，因此，干法脱硫常用于潜硫量极小的场合。湿法脱硫根据脱硫液的吸收方式不同可分为化学吸收法、物理吸收法和直接氧化还原法。以醇胺法和砜胺法为主的化学、物理吸收法，通过溶剂对H₂S的吸收、解吸，使得净化气达标，并获得H₂S含量较高的酸气，进入克劳斯装置进行硫磺回收，但该工艺流程复杂、技术要求高、投资较大、且使用过程中能耗较高，常用于潜硫量较高的大型天然气脱硫装置。而对于潜硫量较低的小型气井，采用胺法串联克劳斯工艺经济性较差，仍主要采用以络合铁为主的直接氧化还原法，通过溶剂对H₂S进行吸收并氧化成单质硫，使得净化气达标，并回收硫磺。该工艺装置流程简单、投资较低，但该工艺存在硫容小、循环量大、电耗高、再生时间长、管道设备易堵塞及溶剂易损失等一系列问题。

离子液体脱硫的提出，克服了络合铁对于中低潜硫量的天然气资源脱硫过程中存在的硫容小、循环量大、电耗高、溶剂易损失等一系列问题。但同时，离子液体脱硫液由于其自身的硫容大、粘度高、腐蚀性强、吸水性好等特点，使其在脱硫过程中存在硫磺分离困难、原料气带入杂质易在溶液中累积、富液再生速率慢、脱硫液易被水稀释等缺点，从而导致运行过程中出现设备管道堵塞、结垢、溶液发泡、变质及净化气难以达标等一系列问题。因此，传统的直接氧化还原脱硫法的设备和工艺较难直接应用于离子液体脱硫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对含硫气体的离子液体脱硫方法，其操作简单方便，可以快速高效地脱除含硫气体中的硫化物，并快速实现硫磺的分离和离子液体的再生。

本发明的另一目的在于提供一种针对含硫气体的离子液体脱硫设备，其结构简单，使用方便，可以很好地解决目前离子液体脱硫过程中设备上的不匹配。

本发明的实施例是这样实现的：

一种针对含硫气体的离子液体脱硫方法，其包括：

将含硫气体进行预分离，分离其中的杂质；

将分离过杂质的含硫气体利用离子液体吸收其中的硫化物，得到富含硫磺的富液和净化后的净化气；

对富液进行过滤，分离其中的硫磺；

将分离硫磺后的富液进行再生，得到贫液。

进一步地，在本发明其他较佳实施例中，对富液进行过滤是采用板框压滤机，板框压滤机的进口压力为0.1~1 MPaG。