CN203694899U

CN203694899U - 一种炼厂酸性气的处理装置

Info

Publication number: CN203694899U
Application number: CN201320835776.6U
Authority: CN
Inventors: 黄益平; 陈英才; 徐义明; 陆晓咏; 周俊超; 岳昌海; 倪嵩波
Original assignee: China Construction Industrial Equipment Installation Co Ltd
Current assignee: China Construction Industrial and Energy Engineering Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2023-12-17

Abstract

本实用新型涉及一种炼厂酸性气的处理装置，包括分液罐、超重力机、吸收剂再生塔、吸收剂储罐、碱液喷淋塔和碱液储罐，分液罐的出气口与超重力机下部的进气口相连通，超重力机底部的出液口通过设有泵的出液管连接至吸收剂再生塔，吸收剂再生塔底部的出液口与吸收剂储罐连通，吸收剂储罐的出液口与超重力机上部的进液口连通，吸收剂再生塔顶部的出气口与碱液喷淋塔下部的进气口相连通，碱液喷淋塔顶部的进液口与碱液储罐的出液口相连通。本实用新型的处理装置结构简单、投资少、脱硫效率高，利用其制备的NaHS纯度高。

Description

一种炼厂酸性气的处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种中小炼厂酸性气的处理装置。

背景技术

炼厂酸性气是在石油加工过程中产生的一种加工尾气，其主要成分为H₂S。大型炼油厂酸性气量较大，一般都建生产硫磺的酸性气处理装置，对H₂S进行回收利用，而对于中小型炼油厂，由于酸性气量小，建立硫磺装置成本较高，一般都将酸性气直接引入火炬（或锅炉）燃烧，生成SO₂高空排放，造成严重的环境污染。随着人们环保意识的增强，以及确保资源的充分利用，必须将H₂S进行回收利用。工业上有效的回收利用方法很多，力求在这些方法中，找出适合小型炼油厂的处理方法，兼顾到社会效益和经济效益。

目前根据回收制得产品的不同，可以分为回收制硫磺、制硫酸、制亚硫酸铵、制硫氢化钠等。回收制硫磺工艺反应比较简单，但工艺较复杂，设备投资费用高，影响因素较多，如原料组成与流量、催化剂床层中副反应的控制等因素均直接影响到硫磺回收装置的转化率。同时由于受到反应热力学平衡和可逆反应的限制，即使在正常工况下硫收率只能达到94%～97%，尾气中SO₂需进行处理，否则难以达到国家排放标准。由此可见，装置的运行成本较高，对于中小型炼油厂是难以承受的。回收制硫酸工艺过程复杂，转化率高，在实际生产过程中会产生酸雾，对设备腐蚀严重，投资成本大。回收制硫酸铵工艺操作弹性较大，吸收时间可长可短，较好地克服了酸性气波动给吸收工序带来的影响，通过选择不同的吸收剂使得产品多样化，通过三级吸收尾气达标排放，环保效果较好，但是在实际生产过程中存在设备腐蚀严重，维修费用较高的缺点。炼厂酸性气制硫氢化钠工艺是在常温下将H₂S气体通入碱液中搅拌吸收而制得，该工艺一方面产品杂质多，纯度低，不能够得到优质的NaHS产品：这是由于H₂S气体中CO₂含量高，且NaCO₃和NaHCO₃的溶解度比产品NaHS低，反应物中易先结晶出NaCO₃、NaHCO₃；另一方面先结晶的NaCO₃、NaHCO₃易堵赛工艺管道，使得生产难以进行。常规方法只适用于处理大型炼厂酸性气体的回收利用，H₂S回收率低，同时高浓度酸性气体在处理过程中会腐蚀设备，降低设备的使用寿命，增加设备的投资。

目前，全世界NaHS产品的生产超过90%以上集中在中国，而国内生产高纯度NaHS产品的工艺比较落后，传统的NaHS产品生产工艺主要是采用硫磺为原料，与H₂发生氧化还原反应得到H₂S，然后再将其通入碱液中搅拌吸收而制得。该工艺过程繁杂，生产环境恶劣，操作安全性差，给环境的污染和操作人员的健康破坏留下重大的隐患。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种炼厂酸性气的处理装置，使设备简单、投资少、脱硫效率高、无二次污染、运行成本低，并且经处理后得到的NaHS纯度高。

本实用新型的技术方案是：

一种炼厂酸性气的处理装置，包括分液罐、超重力机、吸收剂再生塔、吸收剂储罐、碱液喷淋塔和碱液储罐，分液罐的出气口与超重力机下部的进气口相连通，超重力机底部的出液口通过设有泵的出液管连接至吸收剂再生塔，吸收剂再生塔底部的出液口与吸收剂储罐连通，吸收剂储罐的出液口与超重力机上部的进液口连通，吸收剂再生塔顶部的出气口与碱液喷淋塔下部的进气口相连通，碱液喷淋塔顶部的进液口与碱液储罐的出液口相连通。

使用上述装置处理炼厂酸性气的方法，包括如下步骤：

（1）将酸性原料气通过分液罐，分离出的气体从超重力机下部的进气口进入，与从超重力机上部进液口进入的胺类吸收剂接触；

（2）将超重力机底部的液体泵入吸收剂再生塔内，升温至90～140℃，然后将吸收剂再生塔内分离出的气体从碱液喷淋塔下部的进气口进入碱液喷淋塔内，将吸收剂再生塔内分离出的液体泵入吸收剂储罐，然后通过超重力机上部的进液口进入超重力机，形成循环；

（3）吸收剂再生塔内分离出的气体进入碱液喷淋塔后，与塔内的氢氧化钠溶液逆流接触，即可得NaHS产品。

步骤（1）中，所述的胺类吸收剂选自一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、二异丙醇胺（D IPA）或甲基二乙醇胺（MDEA）中的一种，优选为甲基二乙醇胺，因为其具有选择性高、吸收能力大、再生能耗较低、降解性小，几乎没有溶剂降解变质的损失和腐蚀性小等优点。

步骤（3）中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度优选为10～30%，此时，吸收反应最完全。为保证H₂S气体充分被碱液吸收制得NaHS产品，而不从碱液喷淋塔塔顶逃逸进而污染空气，一方面，确保H₂S气体在碱液喷淋塔内的停留时间为10～80min，另一方面采用循环泵多次循环吸收使硫化氢反应完全，最后将吸收液经浓缩，制得硫氢化钠固体产品。

本实用新型采用超重力技术回收处理中小炼厂酸性气，选择性脱除酸性气中的H₂S，使纯化后H₂S含量达到99%以上，为后续碱液吸收制取NaHS奠定良好的基础，并采用连续碱液循环吸收第一步纯化后的H₂S制取高纯NaHS，浓缩纯度达到42%以上，符合国家优级产品系列，可替代传统的NaHS产品生产工艺，实现中小炼厂干气脱硫后的资源化综合利用。

本实用新型的优点是使设备简单、投资少、脱硫效率高、无二次污染、运行成本低，并且经处理后得到的NaHS纯度高，具有高效的资源利用率，几乎回收完全了酸性气中的H₂S，达到环保排放要求，拥有较好的社会效益，实现了炼厂酸性气的资源化综合利用。

附图说明

图1为本实用新型处理装置的示意图。

其中，1-分离罐，2-超重力机，3-吸收剂储罐，4-吸收剂再生塔，5-碱液喷淋塔，6-碱液储罐。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，图1是本实用新型处理装置的示意图，本实用新型的炼厂酸性气的处理装置，包括分液罐1、超重力机2、吸收剂再生塔4、吸收剂储罐3、碱液喷淋塔5和碱液储罐6，分液罐1的出气口与超重力机2下部的进气口相连通，超重力机2底部的出液口通过设有泵的出液管连接至吸收剂再生塔4，吸收剂再生塔4底部的出液口与吸收剂储罐3连通，吸收剂储罐3的出液口与超重力机2上部的进液口连通，吸收剂再生塔4顶部的出气口与碱液喷淋塔5下部的进气口相连通，碱液喷淋塔5顶部的进液口与碱液储罐6的出液口相连通。

实施例1

某炼厂的酸性尾气气体特征为H₂S为66.8%，CO₂为1.75%，烃类、空气及其它为31.45%。

将酸性气原料通过分液罐1，发生初步气液分离过程，分离出的气体从超重力机2下部的进气口进入，与从超重力机2上部进液口进入的胺类吸收剂DEA接触，其中的H₂S被吸收，超重力机2操作压力控制在0.05MPa左右，操作温度控制在25℃；将超重力机2底部的液体泵入吸收剂再生塔4内，升温至120℃，使得吸收剂与H₂S气液分离，提出的较纯的H₂S气体从碱液喷淋塔5下部的进气口进入碱液喷淋塔5内，将吸收剂再生塔4内分离出的吸收剂液体泵入吸收剂储罐3，然后通过超重力机2上部的进液口进入超重力机2，形成循环；吸收剂再生塔4内分离出的H₂S气体进入碱液喷淋塔5后，与塔内的质量浓度为20%的氢氧化钠溶液逆流接触，H₂S气体在碱液喷淋塔5内的停留时间为40min，吸收液经后续浓缩工序，可制得硫氢化钠固体产品。整个过程中，采用超重力机选择性脱除酸性气中的H₂S，脱出率为98.4%，纯化后H₂S含量达到99.2%，再利用连续碱液循环吸收纯化后的H₂S制取高纯NaHS，收率为97.3%，纯度达到42%以上，符合国家优级产品系列。

实施例2

某炼厂的酸性尾气气体特征为H₂S为76.53%，CO₂为2.2%，烃类、空气及其它为21.27%。

将酸性气原料通过分液罐1，发生初步气液分离过程，分离出的气体从超重力机2下部的进气口进入，与从超重力机2上部进液口进入的胺类吸收剂DIPA接触，其中的H₂S被吸收，超重力机2操作压力控制在0.05MPa左右，操作温度控制在25℃；将超重力机2底部的液体泵入吸收剂再生塔4内，升温至125℃，使得吸收剂与H₂S气液分离，提出的较纯的H₂S气体从碱液喷淋塔5下部的进气口进入碱液喷淋塔5内，将吸收剂再生塔4内分离出的吸收剂液体泵入吸收剂储罐3，然后通过超重力机2上部的进液口进入超重力机2，形成循环；吸收剂再生塔4内分离出的H₂S气体进入碱液喷淋塔5后，与塔内的质量浓度为25%的氢氧化钠溶液逆流接触，H₂S气体在碱液喷淋塔5内的停留时间为40min，吸收液经后续浓缩工序，可制得硫氢化钠固体产品。整个过程中，采用超重力机选择性脱除酸性气中的H₂S，脱出率为98.7%，纯化后H₂S含量达到99.0%，再利用连续碱液循环吸收纯化后的H₂S制取高纯NaHS，收率为98.2%，纯度达到42%以上，符合国家优级产品系列。

实施例3

某炼厂的酸性尾气气体特征为H₂S为85.28%，CO₂为8.2%，烃类、空气及其它为6.52%。

将酸性气原料通过分液罐1，发生初步气液分离过程，分离出的气体从超重力机2下部的进气口进入，与从超重力机2上部进液口进入的胺类吸收剂MDEA接触，其中的H₂S被吸收，超重力机2操作压力控制在0.05MPa左右，操作温度控制在35℃；将超重力机2底部的液体泵入吸收剂再生塔4内，升温至110℃，使得吸收剂与H₂S气液分离，提出的较纯的H₂S气体从碱液喷淋塔5下部的进气口进入碱液喷淋塔5内，将吸收剂再生塔4内分离出的吸收剂液体泵入吸收剂储罐3，然后通过超重力机2上部的进液口进入超重力机2，形成循环；吸收剂再生塔4内分离出的H₂S气体进入碱液喷淋塔5后，与塔内的质量浓度为25%的氢氧化钠溶液逆流接触，H₂S气体在碱液喷淋塔5内的停留时间为50min，吸收液经后续浓缩工序，可制得硫氢化钠固体产品。整个过程中，采用超重力机选择性脱除酸性气中的H₂S，脱出率为99.1%，纯化后H₂S含量达到99.5%，再利用连续碱液循环吸收纯化后的H₂S制取高纯NaHS，收率为96.8%，纯度达到42%以上，符合国家优级产品系列。

Claims

1.一种炼厂酸性气的处理装置，其特征在于，包括分液罐、超重力机、吸收剂再生塔、吸收剂储罐、碱液喷淋塔和碱液储罐，分液罐的出气口与超重力机下部的进气口相连通，超重力机底部的出液口通过设有泵的出液管连接至吸收剂再生塔，吸收剂再生塔底部的出液口与吸收剂储罐连通，吸收剂储罐的出液口与超重力机上部的进液口连通，吸收剂再生塔顶部的出气口与碱液喷淋塔下部的进气口相连通，碱液喷淋塔顶部的进液口与碱液储罐的出液口相连通。