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    处理 含有 硫化氢 二氧化硫 气体 方法 设备
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    摘要
    申请专利号:

    CN99121361.0

    申请日:

    1999.10.08

    公开号:

    CN1250678A

    公开日:

    2000.04.19

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):B01D 53/48申请日:19991008授权公告日:20040128终止日期:20151008|||授权|||实质审查的生效申请日:1999.10.8|||公开
    IPC分类号: B01D53/48; B01D53/86; B01D53/90; C10K1/34; C10K1/14 主分类号: B01D53/48; B01D53/86; B01D53/90; C10K1/34; C10K1/14
    申请人: 法国石油研究所;
    发明人: F·勒孔特; C·施特赖歇尔; D·贝纳杨; C·巴雷尔-特里斯
    地址: 法国里埃马尔迈松
    优先权: 1998.10.08 FR 98/12632
    专利代理机构: 上海专利商标事务所 代理人: 白益华
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN99121361.0

    授权公告号:

    |||1136032||||||

    法律状态公告日:

    2016.11.23|||2004.01.28|||2001.12.05|||2000.04.19

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    处理至少含硫化氢(H2S)和二氧化硫(SO2)的气体的方法,将该气体在合适温度与含至少一种催化剂的有机溶剂接触,回收基本上不再含硫化氢和一二氧化硫的气体流出物,采用液-液滗析将液态硫与溶剂分离;该方法具有以下特点:在被分离的液态硫和溶剂间有一层含有副产物的层;从该层提取至少含固态副产物的液体F;将液体F送入不同于接触阶段的处理阶段,此后至少回收一股含大部分副产物的液流F1和一股主要含有几乎不含副产物的溶剂的液流F2。

    权利要求书

    1: 一种处理至少含有硫化氢(H 2 S)和二氧化硫(SO 2 )的气体的方法,在该方法 中将所述气体在合适的温度下与含有至少一种催化剂的有机溶剂接触,回收基本 上不再含有硫化氢和二氧化硫的气体流出物,通过液-液滗析将液态硫与溶剂分 离,其特征在于: -在被分离的液态硫和溶剂之间有一层含有副产物的层; -从所述层中提取至少含有固态副产物的液体F, -将所述液体F送入不同于接触阶段的处理阶段,此后至少回收一股含有大 部分副产物的液流F 1 和一股主要含有几乎不含副产物的溶剂的液流F 2 。
    2: 如权利要求1所述的方法,其特征在于使用至少一种下列过程来进行处理 阶段: a)在选定的温度、压力和流量条件下输送一种水相,如水,将至少大部分固 态副产物溶解在所述水相中,让至少是该水相与含有大部分被提取溶剂的有机相 之间进行液-液分层,和/或 b)进行至少一次过滤阶段,和/或 c)进行至少一次在固体载体上俘获副产物的阶段,以回收至少两个相,一个 相主要由除去了固态副产物的溶剂组成,另一个相是俘获层再生后得到的,含有 大部分副产物。
    3: 如权利要求2所述的方法,其特征在于在过程a)中回收至少一个主要由硫 组成的第三相。
    4: 如权利要求2所述的方法,其特征在于: -在120-180℃范围内的温度下进行过程a)或b)或c),和/或 -在大气压力至1.5MPa之间的压力下进行过程a)。
    5: 如权利要求2所述的方法,其特征在于选择过程a)的温度和压力值,以防 止形成气相。
    6: 如权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于控制含有固态副产物的 层的位置和/或厚度。
    7: 如权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于至少 -一部分主要由溶剂组成的液流F 2 和/或 -一部分与液态硫分离的溶剂 被送入接触阶段。
    8: 如权利要求7所述的方法,其特征在于至少 -一部分主要由溶剂组成的液流F 2 和/或 -一部分与液态硫分离的溶剂 被送入去饱和阶段。
    9: 如权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于该方法包括有利于形成 的副产物结晶出来的加热阶段。
    10: 一种在用溶剂和催化剂处理至少含有硫化氢(H 2 S)和二氧化硫(SO 2 )的气 体流出物的过程中对所形成的副产物进行除去或回收的设备,所述设备包括至少 一个接触反应器(1)、至少一个分离区(17,18,28)、几根用来输送至少是待处理气 体和含有溶剂和催化剂的液体的管道(2,3),几根用来提取至少是经过清除的气体 与至少含有溶剂和副产物的液体的管道(4,5), 其特征在于它至少包括: -用于提取基本上至少包含固态副产物的液体F的装置(20),所述提取装置 与分离区中的一层固态副产物连接,以及 -至少一个用来处理所述液体F的区(22)。
    11: 如权利要求10所述的设备,其特征在于所述分离区(28)和所述提取装置 位于所述接触反应器(1)的下部。
    12: 如权利要求10所述的设备,其特征在于所述提取装置(20)位于连接所述 接触反应器(1)和所述分离区(18)的管道(17)上。
    13: 如权利要求10-12中任一项所述的设备,其特征在于处理区(22)包含选自 下列装置中的至少一个装置: -分层装置,如容器(30)和供水管道(31),和/或 -过滤装置(40,41),和/或 -俘获装置(50,51),如氧化铝、陶瓷、活性炭, 所述这些装置适合于产生至少一股主要含溶剂的液流和至少一股含大部分 所形成副产物的液流。
    14: 如权利要求10-12中任一项所述的设备,其特征在于它至少包括用于控 制副产物层厚度的装置(C N2 ,?V 2 )和/或用于控制副产物层位置的装置(C N1 ,V 1 ),或 控制装置(V 1 ,V 2 )。
    15: 如权利要求10-14中任一项所述的设备,其特征在于它包括管道(25,7), 使得至少一部分主要含溶剂的液流F 2 和/或一部分与液态硫分离的溶剂再循环进 入接触反应器(1)中。
    16: 如权利要求10-15中任一项所述的设备,其特征在于它包括对所述一部 分液流F 2 和/或所述一部分与液态硫分离的溶剂进行硫去饱和的装置。
    17: 如权利要求10-16中任一项所述的设备,其特征在于所述接触反应器选 自下列装置:具有无规或规则填料的反应器、或静态混合器SMV、或冲击器、 或水力喷射器、或雾化器、或金属线接触器。
    18: 使用权利要求1-9中任一项所述的方法和权利要求10-17中任一项所述 的设备对克劳斯装置的流出物进行处理,所述克劳斯装置用来处理来自天然气涤 气操作或原油精制操作中的H 2 S。

    说明书


    处理含有硫化氢和二氧化硫 的气体的方法和设备

        本发明涉及一种用溶剂对至少含有硫化氢和二氧化硫的气体流出物进行处理的方法,在此方法中将溶剂处理过程中形成的副产物提取。

        本发明的方法特别可以应用于克劳斯法(二段脱硫法)之后所用的处理装置中。

        克劳斯法被广泛地应用,特别是应用于炼油厂中(在加氢脱硫或催化裂化装置之后)对天然气进行处理,从含有硫化氢的气体进料中回收元素硫。然而,克劳斯装置产生的烟气即使在经过几个催化阶段以后仍然含有显著量的酸性气体。这样,就必须对这些克劳斯装置的流出物(尾气)进行处理除去其大部分有毒化合物,使其符合防污染标准。由于这些标准日益严格,因此需要不断地改进已有技术。

        人们知道从克劳斯装置中可回收约95%(重量)的硫。

        用Clauspol装置处理克劳斯装置流出物,能够在进行了下列放热克劳斯反应后达到例如回收99.8%(重量)的溶剂:

        (反应式1)

        这种处理需要一种反应介质,该反应介质包含一种有机溶剂和含有机酸碱金属盐或碱土金属盐的催化剂。待处理气体与含催化剂的有机溶剂可以在立式或卧式的气-液接触反应器中逆向流动或同向流动进行接触,将在接触反应器一端提取的溶剂通过循环泵送入热交换器中,这样对反应器的温度进行控制,以便提高硫转化系数,同时防止形成固态硫。已知在这一类型的装置中,对元素硫溶解能力有限的溶剂容纳着游离地液态元素硫,后者能通过简单的滗析方法与溶剂分离。这种液态硫-溶剂滗析的操作在可以位于接触反应器底部的液-液滗析区进行,如此可以液态形式回收。

        这一装置的操作例如描述于下列参考书之一:

        Y.BARTHEL,H.GRUHIER,The?IFP?Clauspol?1500?process:工业经验八年,Chem.Eng.Monogr.,10(Large?Chem.Plants)1979年,第69-86页;

        HENNICO?A.,BARTHEL?Y.,BENAYOUN.D.,DEZAELC.,Clauspol?300:新IFP?TGT方法,发表于AIChE夏季全国会议,Denver(Colo.),1994年八月14-17日。

        人们还熟知,按照本专利申请人申请的专利FR-2,735,460中所述的方法对溶剂中的硫进行去饱和,可以提高这一类型装置的脱硫速率。在这种情况下,对一部分从接触反应器一端提取的溶剂和硫的单相溶液进行冷却使其中的硫结晶出来。然后,使用各种已知的固-液分离方法,如过滤、滗析或离心等方法将结晶出来的硫与溶剂分离。这样,一方面得到了除去了硫的溶剂,它能够再循环进入接触反应器中;另一方面得到了富含固态硫的悬浮液,该悬浮液可以再加热使其中的硫熔化,然后送入溶剂-硫的液-液滗析区,回收液态硫。

        尽管这些方法被证实都是非常有效的,然而它们还是受到一些限制。

        例如,在接触反应器中会发生副反应,形成固态副产物,主要是盐(如硫酸或硫代硫酸的碱金属盐或碱土金属盐),它们例如是由催化剂的缓慢变化造成的。这些固体往往会在滗析区内有机溶剂和液态硫之间的界面上积累增加,使得液态硫的滗析变得困难。

        克服这一问题的一种方法描述于专利FR-2,735,460中,该专利揭示了可以将含有这些固体盐的溶剂通过过滤器。这些盐沉积在过滤器上,而含硫的溶剂送入硫去饱和区中。然而,这种让溶剂循环的处理方法不足以完全消除这些盐在液态硫和溶剂界面(包括位于用来进行溶剂的硫去饱和区域下游的液态硫-溶剂滗析区)上的积累。

        本发明的目的是开发这样一种方法和相关的设备,在该方法中提取含有副反应所形成固态副产物的液体F(liquid?fraction?F),对该液体F进行处理,除去所述固态副产物,得到几乎不含所述副产物的溶剂。

        这些副产物例如是由催化剂的缓慢变化(slow?degradation)引起的。

        固态副产物的上述提取可以是连续或不连续的,并且对这些副产物的积累进行控制。例如,当这些副产物积累达到硫难以滗析时就加以除去。

        几乎不含固态副产物的溶剂可有利地再循环到接触反应器中对气体进行处理。

        本发明涉及一种处理至少含有硫化氢(H2S)和二氧化硫(SO2)的气体的方法,此方法是将所述气体在合适的温度下与含有至少一种催化剂的有机溶剂接触,回收基本上不再含有硫化氢和二氧化硫的气体流出物,通过液-液滗析将液态硫与溶剂分离。

        该方法的特点在于:

        -在被分离的液态硫和溶剂之间有一层含有副产物的层;

        -从所述层中提取至少含有固态副产物的液体F,

        -将所述液体F送入不同于接触阶段的处理阶段,此后至少回收一股含有大部分副产物的液流F1和一股主要含有几乎不含副产物的溶剂的液流F2。

        该处理阶段是例如通过实施至少一种下列过程来进行的:

        a)在选定的温度、压力和流量条件下输送一种水相(如水),将至少大部分固态副产物溶解在所述水相中,让至少是该水相与含有大部分被提取溶剂的有机相之间进行的液-液分层,和/或

        b)进行至少一次过滤阶段,和/或

        c)在固体载体上进行俘获副产物的阶段,以回收至少两个相,一个相主要由除去了固态副产物的溶剂组成,另一个相是由俘获层(capture?bed)再生后得到的,含有大部分副产物。

        在过程a)中例如回收至少一个主要由硫组成的第三相。

        可以:

        -在例如120-180℃范围内的温度下进行过程a)或b)或c),和/或

        -在例如大气压力至1.5MPa之间的压力下进行过程a)。

        过程a)例如是在选定的温度和/或压力下进行,防止形成气相。

        例如,可以控制含有固态副产物的层的位置和/或厚度。

        例如,将至少一部分主要由溶剂组成的液流F2送入对溶剂进行硫去饱和的阶段,将除去了硫的溶剂相部分或全部地再循环到接触阶段。

        该方法还可以包括有利于形成的副产物结晶出来的加热阶段。

        本发明还涉及一种在用溶剂和催化剂处理至少含有硫化氢(H2S)和二氧化硫(SO2)的气体流出物的过程中对形成的副产物进行除去或回收的设备,该设备包括至少一个接触反应器、至少一个分离区、几根用来输送至少是待处理气体和含有溶剂和催化剂的流体的管道,几根用来提取至少是经过清除的气体与至少含有溶剂和副产物的液体的管道。

        该设备的特点在于它至少包括:

        -用于提取基本上至少包含固态副产物的液体F的装置,所述提取装置与分离区中的一层固态副产物连接,

        -至少一个用来处理所述液体F的区。

        处理区例如位于接触反应器的外部。

        根据一个实施方案,分离区和所述提取装置位于所述接触反应器的下部。

        例如,提取装置位于连接所述接触反应器和所述分离区的管道上。

        处理区可以包含选自下列装置的至少一个装置:

        -分层装置,如容器(capacity)和供水管道,和/或

        -过滤装置,和/或

        -俘获装置,如氧化铝、陶瓷、金属、活性炭,

        所述这些装置适合于产生至少一股主要含溶剂的液流和至少一股主要含所形成副产物的液流。

        所述设备可以包括用于控制副产物层厚度的装置(CN2,V2)和/或用于控制副产物层位置的装置(CN1,V1),或者控制装置(V1,V2)。

        它还可以包含使至少大部分来自处理阶段的溶剂进行再循环的管道。

        该设备还包括用于对溶剂中硫进行去饱和的装置,这些装置例如可与再循环管道连接。

        接触反应器例如可以是选自下列设备中的一种:

        具有无规或规则填料的反应器、或静态混合器SMV、或冲击器、或水力喷射器、或雾化器、或金属线接触器(wire?contactor)。

        本发明的方法和设备例如可用来对克劳斯装置的流出物进行处理,所述克劳斯装置是用来处理来自天然气涤气操作(scrubbing?operations)或原油精制操作的H2S。

        本发明的方法和相关设备能够显著地提供以下优点:

        -通过仅添加很少几个小尺寸装置(准备用于非常小的流量),简单且非常低成本地对现有Clauspol装置进行改进,

        -能回收经净化的溶剂,将其直接再循环进入气体处理过程中,

        -在某些类型的接触反应器中,能避免固态副产物积累在填料上。

        通过下文对本发明方法若干个实施方案的描述,可以清楚地了解本发明的其它特点和优点,这些描述是参考一些简化的附图进行的,这些附图不是对本发明的限制:

        -图1是构成本发明设备各部件的框图,特别是用来提取所形成副产物的装置和处理区,

        -图2示出了气体处理设备,它包括位于接触反应器下部的滗析区,

        -图3示出了一种处理区是分层区的实施方案,

        -图4是处理区的另一种方案的示意图,其中处理区是过滤区,

        -图5是形成的副产物通过俘获进行分离的处理区,

        -图6是作为比较例给出的已有技术的示意图。

        以下的一些实施方案是通过实施例进行说明的,本发明并不局限于这些实施例。这些实施方案是关于对至少含硫化氢和二氧化硫的气体处理过程中形成的固态副产物进行清除的。这些副产物主要是由于气体处理过程中所用的催化剂发生变化而产生的。

        参见图1,设备包括一个气-液接触反应器1。管道2向该接触反应器提供含硫气体进料(如克劳斯装置的流出物),管道3是例如运送再循环溶液的,该溶液包含如聚乙二醇400的溶剂和如水杨酸钠的催化剂。

        在不偏离本发明范围的情况下可以使用选自下文给出列表中的各种溶剂和催化剂。

        经净化的气体从管道4中流出。

        含催化剂和硫的单相溶液通过管道5从接触反应器1中流出。该溶液再通过泵6和管道7进入热交换器8中,在此冷却至与接触反应器1的操作相容的合适温度(如120℃)。该温度可以通过经由管道10与热交换器相连的调节器9进行控制。管道10例如可与输送热交换器中冷却剂的管道12上的阀11相连。

        从热交换器8中出来的经冷却的溶剂,可经管道3再循环进入接触反应器1中。

        将沿再循环环路(主要由部件5、6、7、8、3组成)中循环的单相溶液的一部分(例如溶液的10-20%)例如经由管道13从管道7提取送入处理区,如硫去饱和区14中。

        在此去饱和区14中,将单相溶液冷却至例如60℃,形成硫晶体在溶剂中的悬浮液。然后将结晶出来硫与溶剂分离,可使用本领域技术人员已知的多种固液分离方法,如过滤、滗析或离心。这样,一方面得到除去了硫的溶剂,它通过管道15提取,再循环进入例如接触反应器1中;另一方面得到富含固体硫的悬浮液。富含固体硫的悬浮体可以用专业人员已知的合适方法再加热使硫熔化,然后经由管道16送入下文所述的液-液滗析区。

        接触反应器例如通过管道17与滗析区18相连。管道17也可以让经由管道16送入滗析区18的溶剂通过。

        液态硫经由管道19从滗析区下部流出,管道19例如可以具有阀V1。

        将含有形成的固态副产物的液体F通过排出装置(如管道20)提取,然后可以通过泵21和管道23送入位于接触反应器外部的处理区22中。

        管道20更一般地说是排出装置,例如位于与溶剂和液态硫之间的副产物层等高的位置和/或附近。

        提取装置20可以包括与滗析区相连的各种部件(如阀和管道),它的某些变化方案如图2给出的例子所示,但不局限于此。本领域技术人员已知的各种探测方式和装置可用来对固态副产物进行定位。

        这些提取装置可以人工进行操作,或者它们可以与分离区附近的副产物探测装置相连。

        处理区22用于将液体F分离成为至少一股含固态副产物的液流F1(经由管道24提取)、一股主要含有几乎完全不含副产物的溶剂的液流F2(所述液流F2经由管道25再循环进入接触反应器1中)以及可能的液体硫(它经由管道26送入滗析区18中)。经由管道24提取的含固态副产物的液流F1例如用水进行稀释,然后送去进行水处理。

        在不偏离本发明范围的情况下,用来在界面位置提取副产物的装置可以位于连接管道17的附近,如图1中虚线所示。

        图2是滗析区包括在接触反应器1内的一个实施方案的示意图。

        此图中的数字与图1相同部件所用数字相同。

        滗析区28位于接触反应器1的下部。

        在滗析区附近,液态硫提取管道19具有阀V1,固态副产物提取管道20具有阀V2。管道20例如位于形成于液态硫和溶剂之间的层的附近。

        两个装置(如探测器CN1和CN2)分别位于滗析区附近,用以探测液态硫和固态副产物的界面I1以及固态副产物和溶剂的界面I2的位置。

        在该滗析区的底部,有一个由液态硫组成的层(第一层),在该层上面通过界面I1与一层含固态副产物和溶剂的层(第二层)分开。该第二层在其上面通过界面I2与主要含溶剂的相分开。

        探测器CN1通过常规物理连接与阀V1连接,探测器CN2则与阀V2连接,为的是分别控制固态副产物层相对于提取装置20的位置及其厚度。

        在不偏离本发明范围的情况下,提取装置还可以包含数根管道,这些管道都装有控制提取液体流通的阀。

        各个阀可以人工进行检查,例如通过目视观察。

        在本说明书中给出的各种实施方案中,所述方法和设备的工作条件如下:

        接触反应器可以在选定防止在溶剂中形成固态硫的温度下工作,例如50-130℃范围内的温度,较好为120-122℃。在这些条件下,反应式(1)就尽最大可能地向右移动,所形成的硫为液态硫,因此它能够沉积在反应器底部。该温度例如通过将溶剂送入至少一个热交换器中来进行控制。

        该方法可以在较宽的压力范围例如9.8kPa-4.9MPa压力下进行。根据一个实施方案,该方法在大气压力下进行。

        该方法可以采用气液接触方法来进行,例如在立式接触反应器中按以下两种方式之一进行:

        -使要处理的气体与溶剂进行同向流动接触。在这种情况下,将要处理的气体和从接触反应器下部侧向提取出来的再循环溶剂送入接触反应器的顶部。气体流出物也是从接触反应器下部在用于再循环的溶剂上方侧向提取的。

        当接触反应器的下端与一个分离滚筒连接时,再循环溶剂回收于滚筒的底部,经处理的气体则在滚筒的侧面流出。

        -使要处理的气体和溶剂进行逆向流动接触。在这种情况下,要处理的气体侧向加入接触反应器下部,而从接触反应器下部流出的溶剂侧向再循环进入反应器上部。硫回收于接触反应器底部,气体流出物从顶部流出。

        这些张附图中所示的接触反应器都是立式的,但是在不偏离本发明范围的情况下它也可以是卧式的。

        接触反应器可以是任何能使气体和含催化剂的溶剂接触的一个装置或一系列装置。它可以选自下列装置器:

        -具有无规填料(如槽鞍形填料)或规则填料的反应器,Sulzer公司出售的Mellapak型,

        -静态混合器SMV,例如由Sulzer公司出售,

        -冲击器,例如由AEA公司出售,

        -水力喷射器,例如由Biotrade公司出售,

        -雾化器,例如由LAB公司出售,

        -金属线接触器,例如由Toussaint?Nyssenne公司出售。

        常用的溶剂是单亚烷基或多亚烷基二醇、单亚烷基或多亚烷基二醇酯,或者单亚烷基或多亚烷基二醇醚,如专利FR-2,115,721(US-3,796,796)、FR-2,122,674和FR-2,138,371(US-3,832,4554)所述。

        所用的催化剂通常是上述专利中所述的催化剂,更具体的是弱有机酸(如苯甲酸和水杨酸)的碱金属盐。

        液相中催化剂的浓度较好的是在0.1-5%(重量)的范围内,更好的是在0.5-2%(重量)的范围内。

        在区22中的处理可以用多种方法进行,一些方法由以下实施例给出,这些实施例不作为对本发明的限制。

        分层处理

        根据图3所述的变化方案,(图3中相同的数字表示与图1所示相同的部件),将从管道20流出的液体F通过泵21和管道23(如图2所示)送入分层处理区22。

        该处理区是一个发生分层的容器30。液态水例如经由在容器30之前与管道23会合的管道31注入。水例如在0.3MPa压力和120℃温度下注入。

        水会溶解硫酸钠,因为PEG几乎不溶于盐化的水相中,所以出现至少两相:一个相是含有少于1%PEG的水相,上面是含有少于5%硫酸钠的有机相。将水相通过管道24送去进行水处理,将去除了大部分固态副产物的PEG经由管道25送回到溶剂再循环环路中。主要由液态硫组成的第三个液相也可以存在于容器30的底部,然后经由管道26送入滗析区18中。

        根据一定的步骤,可以在选定防止形成气相的温度和压力下进行操作。

        过滤处理

        根据图4中所示的变化方案,区22中的处理通过过滤来进行。

        通过管道20流出的液体F经过泵21和管道23(如图2所示)送入处理区22中,该处理区是过滤装置,例如一个或多个过滤器40。过滤器例如由可变形的布滤筒组成。

        固态副产物沉积在过滤器上,而经净化的溶剂从管道25提取,再循环进入接触反应器1的顶部。

        清洁过滤器去除沉积其中的副产物,是使过滤器与处理系统隔离,然后经由管道41在中等压力下向其滤筒中通入一种液体(如经过滤的溶剂或水)。当所形成滤饼的厚度使得滤筒的压差变得太大(例如在0.1-0.3MPa之间)时,需要进行此项清洁操作。

        从过滤器底部通过管道42将固态副产物提取。

        与第一过滤器可以并联安装至少另一个过滤器,用来确保在第一过滤器进行清洁操作时对液体F进行连续过滤。

        将过滤器与处理系统的其余部分隔离的装置是本领域技术人员已知的,此处就不再详述了。该装置特别是包括隔离阀V3。

        俘获处理

        根据图5所述的变化方案,在处理区22内通过俘获实现对形成的副产物进行分离。

        从管道20流出的液体F通过泵21和管道23(如图2所示)送入处理区22中,该处理区是一个容器50,其中有俘获装置51,例如是一个或多个收集层。这些层由固体,例如陶瓷、金属、氧化物、活性炭组成。

        进入容器50的液体F通过收集层51,收集层就将固态副产物俘获,去除了大部分副产物的溶剂则流出容器50,经由管道52再循环进入接触反应器中。

        当收集层被固态副产物饱和时,将容器与管路隔离,将清水由管道53引入使收集层再生,而溶解有副产物的水则从管道54排出。

        与第一容器并联安装至少另一个容器,它可以使得在用例如水冲洗第一容器中收集层进行再生时或者在替换收集层时,能够连续地对液体F所含的固态副产物进行俘获。

        与过滤处理的情况一样,将一个区与管路其余部分隔离的装置是本领域技术人员已知的,于此就不详述了。所述装置特别是包括隔离阀V4。

        在以上给出的所有实施方案中,在不偏离本发明范围的情况下,可以对溶剂进行加热,这有助于形成的副产物的结晶出来。

        所用的加热装置是本领域技术人员已知的,适合于达到有助于所形成的副产物结晶的足够温度。

        该温度例如在120-180℃的范围内,较好为120-150℃。

        这些加热装置位于滗析区的上游,或者在该区的附近。

        为了清楚起见,加热装置没有在图中示出。

        从以下给出的具有数据的实施例可以看出用本发明方法的不同变化方案得到的优点。

        实施例1图6所示的已有技术的方法

        将克劳斯装置的尾气经由管道60,以12300Nm3/h的流量送入立式接触反应器中,该反应器由含有两个填料层62、63的柱61组成,该反应器在125℃时与经由管道64引入的含可溶性催化剂的有机溶剂接触。

        本实施例所用的填料柱包括两个鞍形填料层(其中装有比表面为250m2/m3的"Intalox"陶瓷鞍形填料)。

        所用有机溶剂是聚乙二醇,其分子质量为400,可溶性催化剂是水杨酸钠,其浓度为每千克溶剂100毫摩尔。

        用一台循环泵66,经由管道65和64,以500m3/h的流量使溶剂通过热交换器67在接触反应器底部和顶部之间进行再循环。通过计量和控制体系68和69进行温度控制和调节,使热水在80℃经由管道70注入交换器,再由管道71排出。再循环溶剂的温度为125℃。

        经净化的气体经由管道72从接触反应器中流出。所形成的硫沉积在接触反应器底部,它以332kg/h的流量通过管道73提取。

        下表给出了采用图6所示的已有技术,流入和流出装置的气体组成:????组分????流入气体(60)????%(体积)????流出气体(62)????%(体积)????H2S????SO2????CO2????COS????CS2????Sv*????N2????H2O????1.234????0.617????4.000????0.015????0.015????0.14????60????34????0.0586????0.0293????4.038????0.009????0.009????0.03????60.396????35.384??硫化合物的总和(以硫计)????2.036????0.1449*Sv=蒸气硫+液态硫接触反应器中硫化合物的脱除率(yield)是:

        克劳斯装置(其硫化合物脱除率为97%)加上已有技术Clauspol处理装置的总脱除率:97+(3×92.88)100=99.78%]]>

        在已有技术的设备包含用于对溶剂中硫进行去饱和的区域(图中未示出)时,流入气体和流出气体的组成如下:?????组分????流入气体????%(体积)????流出气体????%(体积)????H2S????SO2????CO2????COS????CS2????Sv*????N2????H2O????1.234????0.617????4.000????0.015????0.015????0.14????60????34????0.0247????0.0123????4.038????0.009????0.009????0.003????60.396????35.520硫化合物的总和(以硫计)????2.036????0.067*Sv=蒸气硫+液态硫接触反应器中硫化合物的脱除率是:

        克劳斯装置(其硫化合物脱除率为97%)加上已有技术Clauspol处理装置的总脱除率:97+(3×96.7)100=99.9%]]>

        可以注意到,反应器出口处H2S和SO2的含量大大地降低了,蒸气硫的含量也显著地降低了。

        在以下一些实施例中,术语“盐”用来表示各种可能形成的副产物,这些副产物特别是由于存在催化剂在气体处理方法中通过副反应形成。

        实施例2从界面提取副产物然后在分层区中对其进行分离的阶段(图3)

        使用与实施例1相同的反应器类型,它含有两个陶瓷Intalox鞍形填料层,用于从克劳斯装置中排出的尾气和含与实施例1相同的可溶性催化剂的相同溶剂接触。

        将克劳斯装置的尾气以相同的流量(12300Nm3/h)通过管道2加入反应器中,将含有催化剂的溶剂以500m3/h的流量通过泵6经由管道3引入反应器中,溶剂的温度通过由管道12供应热水的交换器8保持在125℃。经清洁的气体从管道4中流出。

        本实施例与实施例1主要的区别(即本发明的目的)在于:本实施例包括在滗析区18、28中固态副产物层(第二层)的附近以57l/h的流量连续地提取液体F,将该液体F送入处理区22中除去固态副产物,这些副产物主要是由催化剂的缓慢变化产生的盐,如硫酸或硫代硫酸的碱金属盐或碱土金属盐。

        在处理区22中,将经由管道31以6.8l/h的流量送入的120℃和0.3MPa压力的液态水连续地与该液体F混合?;厥杖鱿啵阂桓鱿嗍遣缓蟛糠盅蔚挠谢?,一个相是含有约250g/l溶解盐的水相,再一个相是可能的硫相。有机相通过管道25连续送回到溶剂循环环路中,水相经由管道24送去进行水处理,硫经由管道26送入滗析区28中,所述滗析区例如是位于接触反应器1的下部。

        实施例3(图4)

        本实施例与实施例2的区别仅在于处理区22,本实施例的处理区22中有一个具有三个1-m2表面滤筒的过滤器40。当滤饼的厚度超过3毫米(即当滤筒上的压差大于0.2MPa)时,使过滤器与环路隔离,将中等压力的水经由管道41送入滤筒中,对过滤器进行清洁。清洁之后,从过滤器底部的水溶液中回收盐,将其经由管道42送去进行水处理。

        较好的是与第一个过滤器并联安装第二个过滤器,以便在清洁第一个过滤器时能够连续地过滤液体F。

        实施例4(图5)

        本实施例与实施例2的区别仅在于处理区22,本实施例的处理区是一个容器50,其中有三个1-m3的盐俘获层,每个俘获层都由对于待收集盐具有良好亲合力的材料(如氧化铝球)制得。在连续运作1个月以后,压力降开始大于0.2MPa,这表明俘获层已经被盐所饱和。将容器与环路的其余部分隔离,从管道53引入清水,用这些清水洗涤俘获层使其再生,含有盐的水由管道54排出,然后将其送去进行水处理。

        较好的是与第一个容器并联安装第二个容器,以便在对第一个容器的俘获层进行洗涤的过程中能够连续地俘获液体F中的盐。

        本发明的方法和设备特别适合处理酸性气体(H2S+SO2)含量在0.1-100%(体积)范围内的气体。然而,本发明较好的是用于处理例如酸性气体(H2S+SO2)在0.1-40%(体积)范围内即含量较低的气体,更好的是酸性气体(H2S+SO2)含量在0.5-5%(体积)的范围内?!  ∧谌堇醋宰ɡ鴚ww.www.4mum.com.cn转载请标明出处

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