[发明专利]一种高含硫气体的变压湿法脱硫工艺

说明书

本发明公开了一种高含硫气体的变压湿法脱硫工艺，以高含硫量气体作为脱硫对象，其在第一变脱塔中通过脱硫液以及脱硫活性材料球作为混合脱硫剂，将带水气的高含硫气体通入第一变脱塔并加压到2.5~2.7MPa进行脱硫，其脱硫效果好，脱硫比例高，可在第一变脱塔中实现大比例脱硫，并在经过第一变脱塔脱硫后进行水气分离后在第二变脱塔进行1.5~2.2MPa的湿法二次脱硫，并得到脱硫后的气体；而第一变脱塔和第二变脱塔在脱硫过程中排出的脱硫液贫液经过透平后送入闪蒸槽，再经闪蒸槽和喷射再生槽后再生，并通过脱硫泵泵回第一变脱塔和第二变脱塔内重新循环使用。本发明工艺简单，装置投资低，使用方便，清理维护容易，脱硫效率高且能实现脱硫再生一体。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域中的含硫气体的处理技术，具体为一种高含硫气体的变压湿法脱硫工艺。

背景技术

在煤化工技术领域中，需要脱硫工艺脱除原料气体中的硫化物、氨、二氧化碳等不利于后序生产的组分，特别是要脱除对后序正常有害的硫化物。来自气化工段的粗煤气经过加压、降温，被冷却至-20℃后从底部进入粗脱塔进行粗脱硫，气体中的大部分硫化氢被脱除，进入原料气压缩机，经加压后，送往变换工段，这部分气体被称为变化气，变换气虽经过粗脱硫，但是依然含有较多硫化物，这些硫化物对工业生产危害极大，会引起设备腐蚀、催化剂中毒失活的情况，尤其对合成氨工业的危害更大，需要进行脱除。

对于脱硫工艺，按照脱除硫化氢的脱硫剂的物态特征不同分为两类，即干法脱硫和湿法脱硫。其中，干法脱硫采用固体脱硫剂将气体中的硫化氢氧化转化为无害的固体单质硫和少量水，其硫容量大，脱硫精度高，但主要应用于深度脱硫阶段或者精脱硫阶段中对含硫量较低的气体进行净化处理，但不适用含硫量较高的变换气脱硫；目前，我国氮肥行业变换气脱硫工艺绝大多数采用湿式催化氧化法，湿法脱硫是利用特定的溶剂与气体逆流接触而脱除变换器中的硫化氢，然后溶剂通过再生后重新进入脱硫循环。同时，按照压力不同，脱硫工艺又分为常压脱硫和加压脱硫，国内常用的原料煤中低成本的三高煤比例较高，在燃烧过程中三高煤的煤气具有高硫、高灰、高熔点的特定，在外送气体压力较高的情况下，即使经过粗脱塔脱硫工序，其变换气中硫化氢含量依然能达到≥1000mg/Nm³；而对于另外一类出现在加压煤气化工艺中的高含硫变换气，这种高含硫变换气的煤气直接进行变换工序，没有了变换前的粗脱塔脱硫工序，这一类高硫变换气中的硫化氢含量甚至能达到2000~4000mg/Nm³，同时，由于加压变换气中二氧化碳含量也较高，在加压工况下气体流速低，若采用传统湿法脱硫工艺化学吸附法和氧化还原吸附法，则容易出现堵塔，影响脱硫再生以及后续工艺的持续顺畅进行。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种高含硫气体的变压湿法脱硫工艺，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

高含硫气体的变压湿法脱硫工艺，用于对高含硫的气体进行湿法脱硫，其含硫化氢500~4000mg/Nm³的高含硫量气体作为脱硫对象，具体包括以下操作步骤：

1）将作为脱硫对象的高含硫量气体加压到2.5~2.7MPa后通入第一变脱塔中，并采用混合脱硫剂作为第一变脱塔的脱硫剂，进行接触变脱；所述混合脱硫剂包括脱硫液以及脱硫活性材料球，脱硫液和脱硫活性材料球的添加质量比为3:1~5:1，且脱硫液的液面不高于脱硫活性材料球的直径的1/2；

其中，所述脱硫活性材料球为利用惰性材料制成直径为3~5cm的中空圆球，中空圆球的表面上开有均布直径为3~6mm的连通圆球内部空腔的连通孔，并在中空圆球内填充有铜锌脱硫催化剂，所述铜锌脱硫催化剂为碱式碳酸铜与碱式碳酸锌通过粘合剂混合后成型，其中，碱式碳酸铜的含量为30~40wt%，碱式碳酸锌的含量为12~15wt%；

2）将经过步骤1）处理的高含硫量气体进行泄压，并在泄压后进行水气分离，将进行水气分离后的高含硫量气体加压至1.5~2.2MPa后通入第二变脱塔中，并采用脱硫液作为脱硫剂，进行第二次接触变脱，变脱后的高含硫量气体经出口分离器分离泡沫后入清洗塔清洗后即得经过脱硫的气体；