[发明专利]脱除与回收硫设备废气中所有硫化合物的方法

说明书

本发明涉及彻底脱除存在于硫设备残余气体中的所有硫化合物H₂S、SO₂、COS和/或CS₂以及以硫的形式回收所述化合物的方法。

在硫设备中，硫是通过Claus方法借助含游离氧的气体控制氧化含H₂S酸气而形成的，来自该设备的残余气体含有约0.2-4％(体积)硫化合物，其中大部分为H₂S，其余为SO₂、COS、CS₂与硫蒸汽和/或泡状硫。

通常处理这种残气以便尽可能地降低其中硫化合物的总含量，以便在将其燃烧后能够将其排放入大气之中，与此同时满足有关大气污染的立法规定并且以利于提高由硫设备中处理的酸气形成的未降解产物产率的形式回收这些硫化合物。

在EPA 0346218中，提出了一种处理来自硫设备的残气的方法，其中借助含游离氧的气体控制氧化含有H₂S、SO₂、COS和/或CS₂的酸气中的H₂S，该方法能够以硫的形式回收基本上所有化合物COS与CS₂。该方法包括使来自硫设备的残气与能够将化合物COS与CS₂水解成H₂S的被置于氧化水解装置中的催化剂在足以形成含H₂S与SO₂且基本上不含COS与CS₂的水解残气的温度下接触，在水解残气温度达到使其流入提纯装置所需数值之后令其流入提纯装置，使得水解残气中的化合物H₂S与SO₂在该装置中彼此反应形成硫并且在该装置出口处获得基本上被提纯的具有低残余量硫化合物的残气，通过改变被导入硫设备的含H₂S酸气流速与含游离氧气体流速之比，将水解残气中的H₂S∶SO₂摩尔比连续地调节至基本上等于提纯装置入口处2∶1这一数值。

在EPA 042 4259中，提出了一种对上述方法的改进，它能够提高对进入提纯单元中的水解残余气体中H₂S∶SO₂摩尔比的控制质量并且限制或降低所述水解残余气体中H₂S与SO₂的含量。所述改进之处包括通过改变被导入硫设备的含H₂S的酸气与含游离氢的气体的流速之比将来自硫设备并且进入氧化与水解装置的残余气体中H₂S∶SO₂摩尔比保持在等于或高于2∶1，向氧化与水解装置中加入含游离氧的气流和在该装置中通过使所述气流与该装置中的H₂S氧化催化剂接触将H₂S氧化为SO₂并且视需要而定将其氧化为硫，通过改变被导入氧化水解装置的含游离氧的气流的流速将进入提纯装置的水解残余气体中H₂S∶SO₂摩尔比保持在大体上等于2∶1的数值。

EPA 0218302描述一种含低浓度H₂S与SO₂、H₂S∶SO₂摩尔比为至少2.2∶1并且还含有COS与CS₂的残余气体的处理方法。其中，残气首先在200-350℃下被催化水解以便将化合物COS与CS₂转化为H₂S。此后，被水解的残气与在80-150℃操作的催化剂接触以便使H₂S与SO₂进行生成沉积在催化剂上的硫的反应()，该反应还产生含有H₂S作为唯一硫化合物的气体流出物。其中以空气形式被加入适宜量氧(约为化学计量的1.5倍)的该气体流出物与同样在80-150℃下操作的直接将H₂S氧化为硫()的催化剂接触，生成沉积在催化剂上的硫与经过脱硫的残气。