一種克勞斯尾氣的處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種克勞斯尾氣的處理方法，其將從克勞斯裝置的加氫反應(yīng)器或吸收塔出來(lái)的尾氣進(jìn)入吸收超重力反應(yīng)器，與從再生反應(yīng)器來(lái)的脫硫劑接觸，脫除硫化氫的氣體排空；含有硫磺的還原態(tài)脫硫劑與外通氧氣接觸，含有硫磺的再生脫硫劑進(jìn)入再生反應(yīng)器，硫磺迅速沉降到再生反應(yīng)器底部形成硫漿；硫漿形成固體硫磺，濾液泵回再生反應(yīng)器中；再生反應(yīng)器中的再生脫硫液進(jìn)入吸收超重力反應(yīng)器進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，本發(fā)明減少克勞斯尾氣含硫量，使尾氣達(dá)標(biāo)排放，任何氣量的克勞斯尾氣都能處理，沒(méi)有尾氣焚燒裝置，減少了空氣中煙塵的排放；處理率高，傳質(zhì)強(qiáng)度高，設(shè)備體積小，占地面積少；減少了硫磺損失；安全性能高，環(huán)境友好，沒(méi)有三廢產(chǎn)生；操作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種克勞斯尾氣的處理方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種尾氣的處理方法，尤其涉及一種克勞斯尾氣的處理方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
目前國(guó)內(nèi)硫磺回收工藝，絕大部分采用熱轉(zhuǎn)化+ 二級(jí)低溫催化轉(zhuǎn)化克勞斯工藝，克勞斯工藝的優(yōu)點(diǎn)工藝簡(jiǎn)單，適用于大型化與實(shí)現(xiàn)高自動(dòng)化生產(chǎn)的裝置，裝置能效高。但由于受反應(yīng)溫度下化學(xué)平衡及可逆反應(yīng)的限制，硫磺回收率最高也只能達(dá)到96-97%，仍有3-4%的硫以SO2的形式排入大氣，在增加尾氣加氫處理裝置后，硫磺回收率可以達(dá)到99.7%。仍難以確保滿足新的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。另外在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)負(fù)荷達(dá)不到初始設(shè)計(jì)能力，造成尾氣的流量與成分較大的波動(dòng)變化，不但造成成本的升高，也造成了尾氣含硫量的超標(biāo)。
[0003]克勞斯工藝處理硫化氫氣體主體過(guò)程中，氣體經(jīng)加氫反應(yīng)器加氫后通過(guò)吸收塔進(jìn)行吸收，不溶性氣體夾帶部分硫化氫進(jìn)入焚燒爐，造成尾氣含硫量超標(biāo)，這是克勞斯尾氣含硫量超標(biāo)的主要原因?？藙谒刮矚饩哂袣饬看?、硫化氫含量小的特點(diǎn)，常規(guī)處理工藝不易達(dá)到新的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]發(fā)明目的:
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種減少克勞斯工藝尾氣含硫量，使尾氣達(dá)標(biāo)排放，任何氣量的克勞斯尾氣都能處理，沒(méi)有尾氣焚燒裝置，減少了空氣中煙塵的排放；尾氣處理率 高，傳質(zhì)強(qiáng)度高，設(shè)備體積小，占地面積少；減少了硫磺損失；安全性能高，環(huán)境友好，沒(méi)有三廢產(chǎn)生；操作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠的克勞斯尾氣處理方法。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到:一種克勞斯尾氣的處理方法，其特征在于其是在超重力場(chǎng)下，使用新型螯合鐵液相氧化法對(duì)克勞斯尾氣進(jìn)行處理的方法，包括如下步驟:
1、將脫硫劑泵入到再生反應(yīng)器中；
f、從克勞斯裝置的加氫反應(yīng)器或吸收塔出來(lái)的尾氣進(jìn)入吸收超重力反應(yīng)器，與從
再生反應(yīng)器來(lái)的脫硫劑在絲網(wǎng)填料表面接觸，硫化氫被氧化為單質(zhì)硫，脫硫劑中Fe3+變?yōu)镕e2+，脫除硫化氫的氣體經(jīng)超重力反應(yīng)器內(nèi)置過(guò)濾器排空；
f、含有硫磺的還原態(tài)脫硫劑在吸收超重力反應(yīng)器中與與外通氧氣接觸，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，實(shí)現(xiàn)脫硫劑再生；含有硫磺的再生脫硫劑通過(guò)再生液泵進(jìn)入再生反應(yīng)器，硫磺迅速沉降到再生反應(yīng)器底部形成硫漿；
?、硫漿通過(guò)硫漿泵進(jìn)入真空過(guò)濾機(jī)形成固體硫磺，濾液泵回再生反應(yīng)器中；
1、再生反應(yīng)器中的再生脫硫液通過(guò)循環(huán)液泵進(jìn)入吸收超重力反應(yīng)器進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。
[0006]為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的含有螯合鐵離子的脫硫劑含有以下組分:螯合鐵催化劑、螯合劑、表面活性劑、螯合劑保護(hù)劑、殺菌劑、堿液、水，脫硫劑中螯合鐵催化劑濃度范圍:35(Tl0000ppm;螯合劑濃度范圍:40(Tl5000ppm ;表面活性劑濃度范圍:f 1000ppm ;殺菌劑濃度范圍1000ppm ;螯合劑保護(hù)劑濃度范圍:l(Tl00000ppm ;堿濃度范圍:0.rimol/L ;螯合劑/螯合鐵催化劑的體積比為f 5 ;溶液pH在8~10。
[0007]為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的螯合鐵催化劑是螯合鐵、醇及水的混合物，醇/螯合Fe的摩爾比為0.f 5，溶液中鐵的含量為35(Tl0000ppm。
[0008]為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的螯合鐵是HEDP、EDTMPS、DTPMPA, EDDHA,STPP, NTA、Na3NTA, EDTA, HEDTA, Na3HEDTA, Na4EDTA、葡萄糖酸鈉、偏硅酸鈉、酒石酸鉀、檸檬酸鈉中的至少一種與可溶性鐵鹽FeCl3、Fe2 (SO4) 3、Fe (NO3) 3、FeNH4 (SO4)中至少一種的螯合物，螯合物配體/Fe的摩爾比為f 10 ;醇為小分子的仲醇、叔醇、還原性醇中的至少一種，如叔丁醇、異丙醇、異戊醇、葡萄糖醇、山梨醇、甘露醇等；
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的螯合劑是HEDP、EDTMPS、DTPMPA, EDDHA, STPP,NTA、Na3NTA, EDTA, HEDTA, Na3HEDTA, Na4EDTA、葡萄糖酸鈉、偏硅酸鈉、酒石酸鉀、檸檬酸鈉的中的至少一種。
[0009]為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的表面活性劑是碳原子數(shù)為5~20的直鏈醇或多元醇的中的至少一種。主要是 C5H11OH' C5H12O2, C6H13OH' C6H14O2' C6H12O2' C8H11OH' C12H25OH的一種或幾種混合物；
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的殺菌劑是廣譜殺菌劑烷基二甲基芐基氯化銨中
的至少一種，如二十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、雙十二烷基二甲基氯化銨等；
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的螯合劑保護(hù)劑是K1、KCl、KBr的至少一種；在硫化氫脫除過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生羥基自由基，破壞螯合劑的穩(wěn)定，螯合劑保護(hù)劑的作用是吸收脫硫過(guò)程中產(chǎn)生的羥基自由基，使螯合劑始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。
`[0010]為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的堿液為KOH、NaOH ;向脫硫液中添加堿液，使脫硫液體系保持pH穩(wěn)定在8 10之間。
[0011]對(duì)克勞斯尾氣的主體尾氣處理可分為兩種情況:
?)、有尾氣加氫裝置沒(méi)有醇胺吸收裝置的克勞斯系統(tǒng)，按照本發(fā)明方法將加氫還原后的尾氣直接通入吸收超重力反應(yīng)器。
[0012]f、對(duì)于有尾氣加氫裝置也有醇胺吸收裝置的克勞斯系統(tǒng)，將醇胺吸收塔出來(lái)的的尾氣通入吸收超重力反應(yīng)器。
[0013]本發(fā)明同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果:本發(fā)明是一種超重力場(chǎng)下，使用新型螯合鐵液相氧化法處理克勞斯尾氣的方法，其由如下優(yōu)點(diǎn):
1、任何氣量的克勞斯尾氣都能處理，沒(méi)有尾氣焚燒裝置，減少了空氣中煙塵的排放；
1、尾氣處理率高，處理后尾氣中硫化氫含量小于lppm，達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求； if、傳質(zhì)強(qiáng)度高，設(shè)備體積小，占地面積少? J、脫硫液在反應(yīng)器中停留時(shí)間短，減少了硫磺損失?
f、安全性能高，不使用任何有毒的化學(xué)物質(zhì)，硫磺產(chǎn)品中沒(méi)有硫化氫氣體，避免了操作人員中毒的危險(xiǎn)；.B、環(huán)境友好，沒(méi)有三廢產(chǎn)生；
?,、開(kāi)、停車(chē)容易，可在幾分鐘內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定操作狀態(tài)；
1、運(yùn)行可靠，裝置不發(fā)生堵塞，可長(zhǎng)周期運(yùn)行。
[0014]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明的第二種實(shí)施方式的工藝流程圖；
【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說(shuō)明:
脫硫劑的制備:
1、將FeCl3、NTA、酒石酸鉀、叔丁醇按照摩爾比為1:2.5:1:1.5的比例混合，制成總鐵濃度為14g/L的螯合鐵催化劑濃縮物。取螯合鐵催化劑濃縮物37.5mL、NTA螯合劑濃縮物56.25mL稀釋至1500mL，稀釋液中總鐵濃度為350ppm，向稀釋液中加入C5H12O2 0.15g，KCl
0.15g，K0H8.5g制成脫硫劑；
2、將Fe2(SO4) 3、EDTA、HEDTA、檸檬酸鈉、異戊醇按照摩爾比為1:2:1.5:1:1:1.5的比例混合，制成總鐵濃度為56g/L的螯合鐵催化劑濃縮物。取螯合鐵催化劑濃縮物267mL、EDTA和HEDTA螯合劑濃縮物321mL稀釋至1500mL，稀釋液中總鐵濃度為lOOOOppm，向稀釋液中加入 C5H12O2 0.9g，KCl 0.6g，K0H8.5g 制成脫硫劑；
3、將Fe(NO3) 3、HEDP、NTA、葡萄糖酸鈉、葡萄糖醇按照摩爾比為1:1:1:1:1的比例混合，制成總鐵濃度為35g/L的螯合鐵催化劑濃縮物，取螯合鐵催化劑濃縮物21.5mL、Na4EDTA螯合劑濃縮物33mL稀釋至1500mL，`釋液中總鐵濃度為500ppm，向稀釋液中加入C5H12O2
0.3g，KCl 0.3g，K0H8.5g 制成脫硫劑；
4、將Fe(NO3)3'HEDP、DTPMPA,山梨醇、叔丁醇按照摩爾比為1:2:1:0.5:0.5的比例混合，制成總鐵濃度為56g/L的螯合鐵催化劑濃縮物，取螯合鐵催化劑濃縮物27mL、HEDTA螯合劑濃縮物32mL稀釋至1500mL，稀釋液中總鐵濃度為lOOOppm，向稀釋液中加入C5H12O20.3g、C12H25OH0.15g，KBr 0.3g、KI 0.15g，K0H8.5g 制成脫硫劑；
5、將FeCl3' Fe2 (SO4) 3、Fe (NO3) 3、EDTMPS、DTPMPA、山梨醇按照摩爾比為 1: 1:0.5:2:1:1的比例混合，制成總鐵濃度為56g/L的螯合鐵催化劑濃縮物。取螯合鐵催化劑濃縮物107mL、Na3HEDTA螯合劑濃縮物210mL稀釋至1500mL，稀釋液中總鐵濃度為4000ppm，向稀釋液中加入 C5H12O2 0.5g、C6H12O2 0.3g，KI 0.5g，K0H8.5g 制成脫硫劑；
6、將FeCl3'Fe (NO3) 3、STPP、HEDTA、甘露醇、叔丁醇按照摩爾比為1: 1:2:1:1:1的比例混合，制成總鐵濃度為56g/L的螯合鐵催化劑濃縮物。取螯合鐵催化劑濃縮物227mL、EDTA、HEDTA螯合劑濃縮物280mL稀釋至1500mL，稀釋液中總鐵濃度為8500ppm，向稀釋液中加入C5H12O2 0.5g、C6H12O2 0.3g、C8H11OH 0.3g，KCl 0.3g、KBr 0.3g、KI 0.15g，K0H8.5g 制成脫硫劑。
[0015]實(shí)施例1:一種克勞斯加氫反應(yīng)后尾氣的處理方法(參見(jiàn)圖1)，它包括如下步驟: '1、將脫硫劑制備I或3或5中的脫硫劑泵入到再生反應(yīng)器中；
1、加氫后的克勞斯尾氣進(jìn)入吸收超重力反應(yīng)器，與從再生反應(yīng)器來(lái)的脫硫劑在轉(zhuǎn)子的絲網(wǎng)填料上接觸，硫化氫被脫硫劑中的螯合鐵離子氧化為硫，三價(jià)鐵離子還原為二價(jià)鐵離子，脫除硫化氫的氣體經(jīng)超重力反應(yīng)器內(nèi)置過(guò)濾器排空；
直.、含有硫磺的還原態(tài)脫硫劑經(jīng)再生液泵進(jìn)入再生反應(yīng)器，空氣通過(guò)空氣壓縮機(jī)進(jìn)入再生反應(yīng)器，與含硫脫硫劑接觸，二價(jià)鐵離子被氧化為三價(jià)鐵離子，實(shí)現(xiàn)脫硫劑再生；硫磺迅速沉降到再生反應(yīng)器底部形成硫漿；
1、硫漿從再生反應(yīng)器底部出口通過(guò)硫漿泵入到真空過(guò)濾機(jī)中形成固體硫磺，濾液泵回再生反應(yīng)器；
重、再生反應(yīng)器中的再生脫硫液通過(guò)循環(huán)液泵泵入吸收超重力反應(yīng)器，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
[0016]實(shí)施例2: —種克勞斯吸收塔后尾氣的處理方法(參見(jiàn)圖2)，它包括如下步驟: fD、將脫硫劑制備2或4或6中的脫硫劑泵入到再生反應(yīng)器中；
@、從吸收塔出來(lái)的克勞斯尾氣進(jìn)入吸收超重力反應(yīng)器，與從再生反應(yīng)器來(lái)的脫硫劑
在轉(zhuǎn)子的絲網(wǎng)填料上接觸，硫化氫被脫硫劑中的螯合鐵離子氧化為硫，三價(jià)鐵離子還原為二價(jià)鐵離子，脫除硫化氫的氣體經(jīng)超重力反應(yīng)器內(nèi)置過(guò)濾器排空；
1、含有硫磺的還原態(tài)脫硫劑經(jīng)再生液泵進(jìn)入再生反應(yīng)器，空氣通過(guò)空氣壓縮機(jī)進(jìn)入再生反應(yīng)器，與含硫脫硫劑接觸，二價(jià)鐵離子被氧化為三價(jià)鐵離子，實(shí)現(xiàn)脫硫劑再生；硫磺迅速沉降到再生反應(yīng)器底部形成硫漿；
3；、硫漿從再生反應(yīng)器底部出口通過(guò)硫漿泵入到真空過(guò)濾機(jī)中形成固體硫磺，濾液泵回再生反應(yīng)器；
1、再生反應(yīng)器中的再生脫硫液通過(guò)循環(huán)液泵泵入吸收超重力反應(yīng)器，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
[0017]采用上述脫硫劑，用實(shí)施例1的方法處理不同氣量下的克勞斯尾氣，處理結(jié)果如表1所示:
表1處理結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種克勞斯尾氣的處理方法，其特征在于其是在超重力場(chǎng)下，使用新型螯合鐵液相氧化法對(duì)克勞斯尾氣進(jìn)行處理的方法，包括如下步驟: ?、將脫硫劑泵入到再生反應(yīng)器中； f.、從克勞斯裝置的加氫反應(yīng)器或吸收塔出來(lái)的尾氣進(jìn)入吸收超重力反應(yīng)器，與從再生反應(yīng)器來(lái)的脫硫劑在絲網(wǎng)填料表面接觸，硫化氫被氧化為單質(zhì)硫，脫硫劑中Fe3+變?yōu)镕e2+，脫除硫化氫的氣體經(jīng)超重力反應(yīng)器內(nèi)置過(guò)濾器排空； 1、含有硫磺的還原態(tài)脫硫劑在吸收超重力反應(yīng)器中與與外通氧氣接觸，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，實(shí)現(xiàn)脫硫劑再生；含有硫磺的再生脫硫劑通過(guò)再生液泵進(jìn)入再生反應(yīng)器，硫磺迅速沉降到再生反應(yīng)器底部形成硫漿； I:、硫漿通過(guò)硫漿泵進(jìn)入真空過(guò)濾機(jī)形成固體硫磺，濾液泵回再生反應(yīng)器中； 1.再生反應(yīng)器中的再生脫硫液通過(guò)循環(huán)液泵進(jìn)入吸收超重力反應(yīng)器進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種克勞斯尾氣的處理方法，其特征在于所述的脫硫劑為含有螯合鐵離子的脫硫劑，其含有以下組分:螯合鐵催化劑、螯合劑、表面活性劑、螯合劑保護(hù)劑、殺菌劑、堿液、水，脫硫劑中螯合鐵催化劑濃度范圍:350-l0000ppm ;螯合劑濃度范圍:400-l5000ppm ;表面活性劑濃度范圍1000ppm ;殺菌劑濃度范圍1000ppm ;螯合劑保護(hù)劑濃度范圍:l0-l00000ppm ;堿濃度范圍:0.1- lmol/L ;螯合劑/螯合鐵催化劑的體積比為I:1-5:1 ;溶液pH在8~10。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種克勞斯尾氣的處理方法，其特征在于所述的螯合鐵催化劑是螯合鐵、醇及水的混合物，醇/螯合Fe的摩爾比為0.1-5,溶液中鐵的含量為350~lOOOOppm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種克勞斯尾氣的處理方法，其特征在于所述的螯合鐵是HEDP、EDTMPS、DTPMPA, EDDHA, STPP, NTA、Na3NTA, EDTA, HEDTA, Na3HEDTA, Na4EDTA、葡萄糖酸鈉、偏硅酸鈉、酒石酸鉀、檸檬酸鈉中的至少一種與可溶性鐵鹽FeCl3、Fe2 (SO4) 3、Fe (NO3) 3、FeNH4 (SO4)中至少一種的螯合物，螯合物配體/Fe的摩爾比為f 10 ;醇為小分子的仲醇、叔醇、還原性醇中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種克勞斯尾氣的處理方法，其特征在于所述的螯合劑是HEDP、EDTMPS、DTPMPA, EDDHA, STPP, NTA、Na3NTA, EDTA, HEDTA, Na3HEDTA, Na4EDTA、葡萄糖酸鈉、偏硅酸鈉、酒石酸鉀、檸檬酸鈉的中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種克勞斯尾氣的處理方法，其特征在于所述的表面活性劑是碳原子數(shù)為5~20的直鏈醇或多元醇的中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種克勞斯尾氣的處理方法，其特征在于所述的殺菌劑是光譜殺菌劑烷基二甲基芐基氯化銨中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種克勞斯尾氣的處理方法，其特征在于所述的螯合劑保護(hù)劑是K1、KCl、KBr的至少一種。
【文檔編號(hào)】C01B17/05GK103752156SQ201410025991
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】曾翔鵬, 朱元彪, 曹玉虎, 候怡帆, 姜艾汝, 呂明方 申請(qǐng)人:煙臺(tái)新瑞環(huán)?？萍加邢薰?br>