[发明专利]中间浓度酸性气的低硫排放硫磺回收工艺

摘要

本发明提供一种中间浓度酸性气的低硫排放硫磺回收工艺，H2S含量5‑20%的低浓度酸性气，经一台直接氧化反应器、一台选择性氧化反应器和两台可并串联的吸附脱硫塔处理，达到脱硫目的；直接氧化反应器中装填TiO2硫磺回收催化剂，选择性氧化反应器中装填H2S选择性氧化催化剂，直接氧化反应器和选择性氧化反应器中催化剂分多层装填，层间设空气入口及降温盘管，吸附脱硫塔装填可热再生的催化氧化吸附脱硫剂；通过对催化剂、脱硫剂的适当选用、对各步骤工艺条件的精确控制，使工艺排放气总硫折为SO2≤10mg/m3。通过热再生，催化氧化吸附脱硫剂的使用寿命、脱硫量大为增加。本工艺，具有低硫排放，硫磺回收率近于100%，脱硫剂的寿命长、脱硫量大、更换次数少、费用低，脱硫剂卸剂、报废处理条件好、安全等优点。

主权项

1.一种中间浓度酸性气的低硫排放硫磺回收工艺，H2S含量5-20％的中间浓度酸性气，经一台直接氧化反应器、一台选择性氧化反应器和两台可并串联的吸附脱硫塔处理，达到脱硫目的；其中，直接氧化反应器装填TiO2硫磺回收催化剂，反应器中催化剂分多层装填，层间设空气入口及降温盘管，该催化剂利用空气所引入的O2将酸性气中的大部分H2S选择性氧化为单质硫，副产物为少量SO2；选择性氧化反应器装填Fe2O3/氧化硅选择性氧化H2S催化剂，反应器中催化剂分多层装填，层间设空气入口及降温盘管，该催化剂将部分SO2和H2S反应转化为单质硫，并利用空气所引入的O2将过程气中的大部分H2S选择性氧化为单质硫；吸附脱硫塔装填可热再生的催化氧化吸附脱硫剂，入口配入计量的空气，将过程气所含微量单质硫吸附，将所含极少量的SO2与所含H2S转化为单质硫并吸附，将残余的H2S氧化为单质硫并吸附在内孔中；所述催化氧化吸附脱硫剂的脱硫精度折为SO2≤10mg/m3 ，以脱硫塔整体计，在该脱硫精度时的硫容≥100g硫/1000g脱硫剂；热再生时用250-300℃惰性气吹扫，硫磺蒸发去除后催化氧化吸附脱硫性能基本恢复，在保证脱硫精度折为SO2≤10mg/m3的条件下，经多次热再生达到初次硫容3倍以上的总脱硫量；所述硫磺回收工艺包括如下步骤：1)酸性气和计量配入的空气、混合后，经加热器预热到180～200℃，由顶部进入直接氧化反应器，催化剂层间入口喷入计量的空气；调节各床层的空气量和盘管降温程度，控制上半部分床层温度200-300℃，下半部分床层温度300-350℃；控制空气总量及在各入口的配入量，使出口气中H2S的体积含量1.0-2.0％，SO2的体积含量≤0.20％，不含COS、CS2、硫醇、硫醚；出口气进入第一冷凝器，冷却到140-160℃，生成的单质硫分离进入液体硫磺槽；2)第一冷凝器顶部出口气，和计量配入的空气混合，经加热器预热到180～210℃后，由顶部进入选择性氧化反应器，催化剂层间入口喷入计量的空气；调节各床层的空气量和盘管降温程度，控制床层温度200-230℃，将大部分H2S选择性氧化为单质硫，使出口气中H2S的体积含量0.10-0.20％，SO2的体积含量≤0.04％；出口气进入第二冷凝器，冷却到140-160℃，生成的单质硫分离进入液体硫磺槽；3)第二冷凝器顶部出口气，再经第三冷凝器冷却至40-60℃除去部分水和剩余单质硫冷凝后，和计量配入的空气混合，由顶部进入吸附脱硫塔，进行脱硫处理；吸附脱硫塔出口气总硫折为SO2≤10mg/m3，经烟囱排空；4)当一台吸附脱硫塔出口过程气总硫折为SO2快要超过10mg/m3时，该吸附脱硫塔切出，用250-300℃惰性气进行原位热再生，热再生完成后，降温至80℃以下备用，或不经降温即切入进行脱硫；再生出口气与从选择性氧化反应器出口气混合进入第二冷凝器，冷却到140-160℃，混合气中的单质硫冷凝分离进入液体硫磺槽，除去单质硫的混合气再经第三冷凝器、吸附脱硫运行中的另一台脱硫塔处理后，再经烟囱排空，脱硫塔再生期间排空尾气总硫折为SO2≤10mg/m3。