TW381043B - Method for removing sulfur-containing contaminants, aromatics and hydrocarbons from gas - Google Patents
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Description
五、發明説明(/z) 料到克勞司装置14,其中較大部份之硫化合物轉換成元素 碲,其經由管路15卸料。 經再生的吸收劑循環至第二吸收器7 路11回到預吸收器2。該循環經由管路10發 器2裝載H 2 S和CO 2的吸收劑經由管路 _專上及❸ 發生^iktj 12 回 缇由管 從預吸收 生器9。 為了要增加克勞司装置的效率,尾氣時常經由管路16 通到尾氣硫除去階段18。此硫除去階段可為已知的碇除去 方法,例如,乾床氧化階段,吸收階段,或液態氧化階段 。氧化作用所需的空氣係經由管路1 7供應。所形成的硫經 由管路19卸料。然後在氣體經由煙囪22卸料之前,氣體遝 由管路2 Q通至後燃器2 1。 於和藉由下列非限制的實施例閜明本發明。 霣施例1 來自氣體純化裝置的再生器之15545 Nm3 /小時大量 高疏氣體在4 0 °C和1 . 7 0絕對巴壓力具有下列組成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^ 9 . 0 體 積 % Hz S 60 PP 丨m 體積 COS 0 . 22 體 積 % ch3 SH 0 · 38 體 積 % C3 Hs SH 0 . 03 體 積 % C3 h7 SH 0 · 0 1 體 積 % C4 h9 SH 8 1 .53 體 積 % C〇2 4 · 23 體 積 % Hz 0 14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 A7 B7 ' 五、發明説明(j ) 本發明係有關一種純化氣體(特別是碳氫化合物氣體 ,例如天然氣,其係被於Η 2 S和硫醇形式之硫化合物μ及 被C ϋ 2污染)的方法:更特而言之,本發明包括一種用於 將硫醇轉換成H2 S,和由含H2 S之氣體除去co2 、經吸收 之碳氫化合物和芳族化合物Μ由H2 S形成元素硫的方法: 在天然氣的純化作用中,煉油氣的純化作用和合成氣 的純化作用,釋出含硫氣體,特別是H2 S,其應被限制μ 除去特別是該硫化合物的燃燒時所形成的S 0 2排發至大氣 内3該等硫化合物從例如天然氣中除去的程度視欲使用之 氣體和品質需求而定·:當氮體必須符合所謂的”管線規格” 時,K2 S含量應減少到低於5毫克/ Ν«ι3的值。要求亦設 定有關其他硫ib合物之最大含量:從先前技藝中知道很多 方法,藉此方法氣體(例如天然氣)中的硫化合物的數量可 減少, 為了從氣體除去含硫成分,通常使用F列方法路徑· 在第一步驟中純ib欲處理之氣體,藉此從氣體除去含硫成 分,接著從這些含硫成分回收疏,然後殘氣的硫純ib步驟 跟著發生在此硫純ib步驟中,嚐試在殘氣經由煙囱排放 至大氣中前回收硫最後的百分比: 在純化步驟中,使用其中通常使用水溶劑(吸收劑)之 方法。這些方法分成五個主要組,即化學溶劑方法,物理 溶劑方法,物理/化學溶劑方法•氧化遷原方法,藉此 H2 S在水溶疲中直接氧化成硫和最後固定床方法之組,藉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-
、1T 修正 年月曰/ A7 B7 五、發明說明(G ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將3 10 Ν πι3 /小時空氣供應到此氣體中。選擇性氧化 反應器的入口溫度為2 2 P,C,及出口溫度為2 9 2 °C。選擇性 氧化反應器填充如歐洲的專利第2 4 2 . 3 2 β和4 C 9 . 3 5 3號和 在國際專利申請第W 〇 - A 3 5 / G 7 8 5 6號所述的體化劏。 在硫回收装置中所形成的硫在各階段之後濃縮及卸料 。經由後燃將惰性氣體排出至煙囡中。硫的量為2 0 9 4公斤 /小時。K最初高硫氣體(其包含9 . Q體積% H 2 S )為基礎 之總去硫效,率為9 7 . 7 %。 , 〆 广 * 圖式簡要說明 圖1顯示從烴氣體除去含硫污染物之方塊圖表。 圔2顯示本發明之一可選擇之具體簧施例。 圖式元件符號說明 圖1 : 1 管路 11 克勞司装置 2 管路 12 管路 3 氫化反應器 13 管路 4 管路 14 尾氣硫除去階段 5 蒸發器 15 管路 6 管路 16 管路 7 管路 17 管路 8 管路 18 後燃器 9 吸收/再生装置 19 煙囟 10 管路 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---------------------訂·-------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(> ) 此 Η 2 s像化學或物理吸收或吸附或選擇性催化氧化成元 上述前三組一般使用於工業Κ除去大量含硫成分,大 部分存在於一般之大量氣體中。後二組因欲除去之硫數量 和含硫成分的濃度而受限制。因此該等方法較不適合於大 量工業氣體純ib装置中高濃度硫的除去 該等化學溶劑方法包括所謂的胺方法,其中使用烷醇 胺或碳酸鉀溶液之水溶液·· 在該等物理溶劑方法中,使用不同的化學品。例如, Selexol名稱的聚乙二醇(DMPE6) *已知為Purisol名稱的 \ -甲基-砒咯啶麵(Ν Μ P ),或已知為R e c t i s ο 1名稱之甲醇: 在物理/化學方法之組中,S u 1 f i η ο 1方法為已知的: 在這個方法中,使用溶解在少量水中的烷醇胺和環丁烷的 混合物= 在上述三個方法中,使用吸收裝置和再生器:在吸收 裝置中該等含硫成分係ib學或物理结合至溶劑。經由在再 生器中壓力減少及/或溫度增加該等含硫成分從溶劑 去吸收,然後溶_可再使用:這個方法之詳细描述參見R . X . M e d ο X ” 氣體和液體的脫臭”(6(118&11(]1^〔1111(18^6〇_10-II i n g )坎貝耳石油系列(C a m b e 1 1 P i? t r ο 1 e u m ) (1 9 7 7)在這 個方法中,除該等含硫成分之外,C〇2亦全部或部分除去 ,視所選擇的溶劑而定 該等除去硫之化合物和C 0 2 —起從再生器流到疏回收 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) n ^1.^1 售^jll 1.^1 ml .^1^1 n^i 一铲 1^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
五、發明說明(A Λ7 B7
圖2 1 菅 路 I 2 管 路 2 預 吸 收 器 13 管 路 菅 路 14 克 勞 司 装 置 4 管 路 15 管 路 5 氫 化 反 應器 16 管 路 6 管 路 17 管 路 7 Μ 广 吸 牧器 18 尾 氣 硫 除 去i皆段 S -管 路 19 管 路 9 再 生 器 20 管 路 10 管 路 2 1 後 燃 器 1 1 管 路 22 煙 囪 ------,--------裝 *-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消f合作社印製 18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 ' 五、發明説明(沴) 装置Μ回收來自H2 S和其他硫化合物的疏。一湩用來從如 此獲得的硫化合物,特別是Hz S,回收硫的常用方法為克 勞司(C 1 a u s )方法此方法由K . G · P a s k a ] 1詳细描述於”經 修正的克勞司法的效能”,西方研究發展(C a p a b i 1 i t. y 〇 f the modified Claus process ; Western Research D e v e-1 ο P ni e n t.),C a 1 g a r y,Λ 1 b e r t a,加拿大,i 9 7 9 年。 克勞司方法由典型地接著2或3個反應器步驟之熱步 驟所組成:在熱步驟中根據下列反應三分之一的H2 S燃燒 成S02
Hz S + 1.5 0 2 -> S02 + Hz 0 然後殘餘物,亦即> H2 的2/3與所形成的S02反應 ,根據克勞司反應,形成硫和水: 2 Η 2 S + S 〇2 -> 3 S + 2 Η 2 0 克勞司方法的效率決定於許多的因素:例如,克勞司 反應的平衡使甩增加在氣體中水含量偏移至H2 S的方问: 硫回收装置的效率可藉由使用尾氣硫回收裝置來增加;已 知的方法為S U P E R C L A U S方法和S C 0 Τ方法:在S U Ρ Ε β C L A U S 方法中使用如歐洲專利申請案第2 4 2 . 9 2 G和4 0 9 . 3 5 3號, Μ及在國際專利申請案WO-A 95.G7856所描述之催ib劑, 其中特別如”碳M ib合物處理” 1 S 8 9年四月,第4 I] - 4 2頁中 所描述催化劑便用於第三或第四個反應器階段: 使用這個方法,存在於方法氣體流中之Η 2 S的最後殘 留物依照下列反應選擇性地被氧it成元素硫 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -^1 .......1 n II-! I --I I 士5-〆 I ^^1 H— n^i - -I- - - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(f) Η 2 S + 0.〇 0 z —〉 S + Hz 〇 在此方式中,硫回收單元的效率可容易地升高至9 9 . 5 % '進料至克勞司装置之氣體有時可包含大量的c 0 2 ,例 如最高至3 8 . 5 %,其對熱步驟中的火焰溫度具有非常不利 的效果 大量的C 02可引起火焰的不安定性且熱步驟中的 效率將會減少,所Μ克勞司裝置的總效率減少_:· 亦即,該氣體可包含大量的碳氫化合物。當含疏氣體 在油煉油氣被處理時,碳氫ib合物含量通常是低的,大部 份< 2體積% 在天然氣的純化作用中,其中使用物理或物理/化學 方法,由於分別吸收較大量的碳氫化合物和芳族化合物的 结果,可在通到硫回收裝置的氣體(克勞司氮體)中结束·: 因為碳氫化合物與氧之反應速率高於Η 2 S和氧反應的速率 ,所Κ在克勞司裝置的熱階段中這些碳氫化合物完全地燃 燒 當大量的C〇2存在時,结果火焰溫度將會比較低,且 因此也降低在燃燒期間成分反應的速率‘:結果,在熱階段 的燃燒爐的火焰中可能發生煤煙的形成 煤煙形成在克勞司裝置的催ib反懕器(特別是第一反 應器)中造成堵塞的問題。亦即,在h2 S轉化成硫中所需 要的氧和碳氫化合物和芳族ib合物燃燒所需要的氧之間的 比可發生該克勞司方法不再被適當地控制之值:這些問題 在工業中為已知: 再者,除外ii 2 s和上述之大量C 0 2之外,通常硫醇也 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) i^i «HI ml -1 n^— n·^ nn I In— ^ J ^nn ^^^1 1^1-'^^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(ζ ) 存在於氣體中。在工業中,使用化學方法,其中該等硫醇 不從欲純化之氣體(洌如天然氣)中除去,所以需要使甩固 定床方法之後純化作用。通常分子篩被用來除去這些硫醇 然而,當該固定床被硫醇飽和時,該等分子篩必須再 生,為此目的時常使用經純化的天然氣◊然後此再生氣體 應依次純化。在分子篩的再生作用中,該等硫醇大部分在 再生之初被釋出:也有其中硫醇從後純化作用階段回到克 勞司裝置的方法然後這些硫醇在克勞司裝置的熱階段中 產生峰負載所Μ空氣控制被嚴重地干擾:該一方法路徑係 描述於油和氣體期刊(0 i 1 a n d G a s J 〇 u r n a 1) 5 7,八月1 3 日,1991 «第57— 59頁。再者,此導至天然氣的損失,其 可容易地至约i 0 %。 ' 已知的是一種處理包含羰基硫化物及/或其他有機成 分例如硫醇及二一垸基二硫(b物的含硫氣體的方法 '這個 方法描述在英國專利第1 5 6 3 2 5 1號和英國專利第1 4 7 ϋ 9 5 0號 中 本發明的一個目的特别是提供一種從碳氫化合物氣體 (例如天然氣,其也可能包含C〇2和高级脂族和芳族碳氫 化合物)除去硫醇和ii2 s形式之含硫汚染物和元素硫回收 的方法,其中該方法不發生上述所列的缺點:更特而言之 ,本發明的目的為提供一種藉此尾氣沒有包含或只有非常 少的有害物質Z方法,所Μ其可被卸料至大氣中而沒有受 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公鼇) -------^--- 裝------訂-----^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(i-) 到任何異議:本發明的目的亦為提供一種藉此該等含硫污 染物可Μ大量元素硫回收的方法,例如高至大於9 0 %,更 特別是大於3 5 % ◊ 本發明提供一種使用硫的回收纯it被污染之碳氫化合 物氣體的簡單方法 > 根據此方法,在第一吸收步驟中從氣 體除去該等含硫汚染物,以一方面形成經純化的氣體流和 另一方面形成高硫氣體,氫ib高硫氣體裨使較大部份成硫 醇轉換成H2 S,然後將氫化之高硫氣體進科到第二吸收步 驟,其中高硫氣體分成富H2 S之第一氣體流,其進料至克 勞司裝置中,接著在尾氣中之丨12 S至元素硫的選擇性氧化 步驟,和減少H2 S之第二氣體流·其第二氣體流被燃燒: 令人驚訝地,頃發琨使用根據本發明的方法,大量氣 體流可K非常有效率的方式纯化,而同時符合關於硫有害 物質的排放和回收效率之迫切需求: 根據本發明,高硫氣體首先經過氫化反應器,因供應 氫的援肋該等氣體中的硫醇被轉換成Hz S :其後高硫氣體 在所詣的濃化單元中分成二_其他氣體,亦即富H2 S的氣 體和富C 0 2的氣體,其包含較大郜份之C 0 2 ,碳氫化合物 和芳族化合物: 具有碳氫化合物和芳族ib合物存在之富C 0 2的氣體允 許在後燃裝置中適當的燃燒:在這個後燃中釋放的熱可非 常有效地使用,例如用於產生蒸氣:
富H2 S的氣體通至硫回收裝置」使用這個方法,H2 S -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ^^1« mr— ^^^^1 n mu m^iB ^ ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(7) 濃度可容易地增加2到6倍:·此富H2 S的氣體可在克勞司 裝置中良好地處理,該大優點為大部份C 0 2 ,碳氫化合物 和芳族化合物不存在而不會在燃燒時於裝置中產生任何額 外的氣體通過料量。结果,克勞司裝置可用小很多的設計 製成,而且達成高很多的硫回收效率: 得自克勞司装置尾氣進一步在K硫化合物選擇性氧化 成元素硫為基礎的尾氣回收裝置處理:尾氣回收裝置較诖 為S U P E R C L A U S反應器階段: 來自尾氣脫硫單元之廢氣在後燃器中燃燒:所釋故的 熱可被有效使用於產生蒸氣 根據本發明,高硫氣體與氫一起通至包含支撐在載體 上的經硫ib之第6族及第8族金屬催化劑的氫化反應器 當做載體,較佳使用具有這種類的催化劑之氧ib鋁, 因為此材料,除所需要的熱穩定性外,也可增加活性組份 之良好分散:當做催化活性材料,較佳使用鈷和鉬的組合 在氫化步驟中,因供磨的氫之援肋氣體中的硫醇被轉 換成1] 2 S :為限制在Η 2 S和C 0 2至C 0 S和Η 2 0之間的非想 要的反應,在氫化步驟中供應水汽,所以較少的C 0 S形成 一避免C 0 S形成的荽化方法,但是沒有供應水汽,為 在氫化階段之前安裝預吸收器,藉此氣體中的Η 2 S濃度被 減少到小於四分之一:來自此預吸收器的氣體然後通至氫 化反應器,藉此因加入之氫的援肋將所有的硫醇轉換成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) m ^^^^1 ^^^^1 I ^^^^1 I n-^ϋ lit 一aJIf^i m n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) β7 五、發明説明(δ ) (請先閲讀背面之注意事項"填3本頁) H2 S。殘餘的HZ S然後在第二吸收步驟之第二吸收器中被 選擇性吸收。在平衡上,然後如使用單一吸收器獲得相同 的H2 S濃化。然而,使用這個方法,完全地或大量地遊免 C 0 S形成的冒險。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明的一個較佳具體實施例,第一吸收步驟係 使用化學、物理或化學/物理的吸收劑(其從天然氣除去 所有的污染物)來進行。較佳,此為以環丁烷為基質的吸 收劑,與二级及三级胺組合。如已經指示的,該系統為已 知且已經使用於大量天然氣之纯ib,尤其當天然氣在純化 作用(例如SULFINOL-D方法)之後被液化時。吸收(如同是 習知的)係W藉其該等污染物被吸收在第一塔之溶劑中的 系統,之後,當溶劑與污染物一起裝載時,此溶劑在第二 塔中再產生,例如經過加熱及/或經由壓力減少。吸收發 生的溫度大部分視所使用之溶劑和壓力而定。在2到100 巴天然氣的流通壓力,吸收溫度通常為1 5到5 Q°C,雖然在 這些範圍之外可獲得好的结果。較佳純化天然氣K使苻合 管線規格,其表示可存在一般不超過lQppra ,更特別是不 超過5口?^的112 3。 從第一吸收/去吸附流出的氣體流,其係包含大部份 的污染物例如H2 S,芳族化合物,碳氫化合物和硫醇,以 及C 0 z ,然後在氧化鋁上的適當催化劑例如C ο / Μ 〇和氫之 存在下氫化。然而,至结束,氣體流應該從約4 Q t:之吸收 /去吸附溫度加熱到氫化作用所需要的2 Q Q到3 fl Q°C之溫度 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 Α7 Β7 五、發明説明(巧) :此加熱較佳間接發生且不使用安排在氣體流中的燃燒器 ,如習知的:事實上,直接加熱的缺點為在此情形中直接 加熱引起實質上的煤煙形成,其可導至在氫it作用中之污 垢和堵塞:如上文已經述及的,可採取措施Μ減少C 0 S形 成:’ 在第二吸收階段中,氫化氣體分成富H2 S之氣體和減 少H2 S之氣體:此吸收較佳使用Μ二级或三级胺為基質之 溶劑,更特別使用甲基二乙胺的水溶液,可選擇性地與活 化劑組合因此,或使用位胆三级胺發生 該方法為已知且 描述於文獻(Μ ϋ Ε Α方法,I C A R S 0 L,F L Ε X S 0 R Β - S Ε,等等)中 。操作該方法的方式可與第一吸收階段比較濃化的程度 較佳為至少2到6倍或更多·其部分決定於H2 S的起始濃 度:濃ib的程度可經由吸收器结構的適當選擇而設定: 富Η 2 S氣體進料到克勞司裝置的熱階段。該裝置為已 知,且該方法(其中相闞之操作溫度和壓力)已詳细地描述 在前文所引用的公告中: 來自克勞司装置的尾氣,其仍包含刺餘的硫化合物 ,如果需要的話在補充的氫化作用之後,進料至尾氣處理 装置,其中經由硫化合物之選擇性氧化作用,元素硫被形 成,其於適合於此目的的裝置中分離•例如如歐洲專利申 請第6 5 5 . 4 1 4號所描述 在碲的分離之後,其餘的氣體可被燃燒,可選擇性地 形成蒸氣,且卸料至大氣中; -1 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) l^i ^^^1 m· tL^i HI I nn 1.^^1 I H.H n^i 一 i i n^i Λ^i \ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^ A7 B7五、發明説明(β ) 選擇性氧化作用較佳進行於催化劑之存在下,該催化 劑選擇性地將硫化合物轉換成元素硫,例如該等於前文所 提及之歐洲和國際專利申請案中所描述的催化劑。這些公 告(其内容合併在此處Μ供參考)也指示最適當的方法條件 ,例如溫度和壓力。然而,大體上,壓力不是重要的,和 溫度可介於硫的露點和約3 G (TC之間,更特別是低於2 5 G °C。 琨在將參考二個圖示閬明本發明,其中K方塊圖表方 式描述根據本發明之方法。高碲氣體,從第一吸收單元( 未晝出)流出,其中經污染之天然氣分成,一個,具有需 要規格的氣體流和,另一個,為高碲氣體,在通過至氫化 反應器3内之前,在管路1中至需要的氮化溫度,在經由 管路2加入氫及/或一氧化碳下,亦即,經由管路6水汽 進料至管路1内W抑制氫化反應器3中的羰基硫化物的形 成0 在氫化反應器3中,該等存在於氣體中之碲醇和其他 有磷硫化合物被轉換成H2 S。來自氫化反應器3的氣體, 在冷卻之後,經由管路7通到選擇性吸收/再生装置的吸 收器中。在此冷卻中,供應的水汽被濃縮和經由蒸發器5 循環到氫化反應器3 。 在氣體經由煙囪19卸料之前,氣體的不吸收成分,主 要由二氧化碳,碳氫化合物(包括芳族化合物)和低含量的 H2 S所組成,經由管路8直接至後燃器18。來自吸收/再 生装置9的再生區段的富H2 S的氣體混合物經由管路10供 -1 2 - --------^---- -------^------淨 (請先閲讀背面之注意事項耳填'巧本页) 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) Λ4規格(210X2W公釐) 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(丨丨) 應到克勞司裝置η,其中較大部份之硫化合物被轉換成元 素硫,其經由管路12卸料。 為了要增加克勞司裝置的效率,尾氣時常經由管路1 3 通到尾氣硫除去階段1 4 :此硫除去階段可為已知的硫除去 方法,例如,乾床氧化階段,吸收階段,或液態氧化階段 '氧化作用所需的空氣係經由管路1 5供應。所形成的硫經 由管路1 6卸料=然後在氣體經由煙囪1 9卸料之前,氣體經 由管路1 7通至後燃器1 8。 如圖2所示,高硫氣體,來自第一吸收單元(未畫出) (其中經污染之天然氣分成,一個,具有需要規格的氣體 流和,另一個,為高硫氣體),經由管路1通至吸收/再 生裝置的預吸收器2 ,進一步由第二吸收器和再生器9所 組成。 來自預吸收器2的氣體經由管路3通到氫ib反應器5 且在經由管路4加入氫及/或一氧化碳下升至所需要的氫 化溫度- 在氫化反應器5中該等存在於氣體中之硫醇和其他有 機硫化合物轉換成Η 2 S :來自氫化反應器的氣體,在冷卻 之後,經由管路6通到第二吸收器:氣體的未吸收成分, ,實質上由二氧化碳,碳氫化合拘(包括芳族化合物)和最 小量的丨12 S所組成,在氣體經由煙函2 2卸科之前,經由管 路8通到後燃器2 1 : 富H 2 S的氣體混合物,來自再生器9 ,經由管路1 3進 -1 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) n^i ϋ· nn 1^1 n^— n ^^^1 nn ^n· ϋ^— ^^^1 ^ / ^^^1 at^^i . 吳 、\έ 〆 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
五、發明説明(/z) 料到克勞司装置14,其中較大部份之硫化合物轉換成元素 碲,其經由管路15卸料。 經再生的吸收劑循環至第二吸收器7 路11回到預吸收器2。該循環經由管路10發 器2裝載H 2 S和CO 2的吸收劑經由管路 _專上及❸ 發生^iktj 12 回 缇由管 從預吸收 生器9。 為了要增加克勞司装置的效率,尾氣時常經由管路16 通到尾氣硫除去階段18。此硫除去階段可為已知的碇除去 方法,例如,乾床氧化階段,吸收階段,或液態氧化階段 。氧化作用所需的空氣係經由管路1 7供應。所形成的硫經 由管路19卸料。然後在氣體經由煙囪22卸料之前,氣體遝 由管路2 Q通至後燃器2 1。 於和藉由下列非限制的實施例閜明本發明。 霣施例1 來自氣體純化裝置的再生器之15545 Nm3 /小時大量 高疏氣體在4 0 °C和1 . 7 0絕對巴壓力具有下列組成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^ 9 . 0 體 積 % Hz S 60 PP 丨m 體積 COS 0 . 22 體 積 % ch3 SH 0 · 38 體 積 % C3 Hs SH 0 . 03 體 積 % C3 h7 SH 0 · 0 1 體 積 % C4 h9 SH 8 1 .53 體 積 % C〇2 4 · 23 體 積 % Hz 0 14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印f- 甲苯 五、發明説明(丨乃) 3.51 體積% 碳氫化合物(C i至C ! 7 ) 1.08 體積%' 芳族化合物(笨,甲苯,二甲苯) 將3 0 0 G Ν πι3 /小時包含氫和一氧化碳之還原氣體供應 到此高硫氣體中,然後加熱到2 Q 5 TJ Μ在氫化反應器中將 所有存在的硫醇氫化成H2 S,該氫化反應器包含硫化第6 族及/或第8族金屬催化劑,在這情形為C ο - Μ 〇催化劑: 7 0 0 Ο in3 /小時水汽也供應到此高硫氣體Κ抑制在氫化反 應器中的C ϋ S的形成- 來自反應器之氣體的溫度為22 6 C : 然後高硫氣體被冷卻到4 6 C,且包含在其中之水汽被 冷凝:這個冷凝經由蒸發器循環到通過氫化反應器的高硫 氣體中 : 來自氫化反應器之氣體的量,在供應的水汽冷凝之後 ,為1 8 5 4 5 N m3 /小時且具有下列组成:
8.08 體積 % Η2 S
5 0 P P ra 體積 COS 6 9.7 8 體積 % C 0 2 6.4 體積 % H2 0 2.94 體積% 碳氫ib合物(C !至C i 7 ) 0 . Si 體積% 芳族化合物(苯,甲苯, 1.03 體積 % Η 2 10.86 體積 % ,Ν2 其後經冷卻的氣體在氣體纯ib装置的吸收器中與甲基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ------------ t衣-----jiT------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ΑΊ Β7 五、發明説明( 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 二 7 醇胺 溶 液接觸,藉 此 Η 2 S和 — 部 份 C0 2 被 吸 收 宋 白 吸 收 器的 產 物氣體(富C(h :的氣體、, 丨的 量 為 1 ί )680 Νί J3 / 小 時 且 具有 下 列組成: 7 4 .54 體 積% C 0 2 500 PP Π1體積’ Η 2 S 8 0 PP m體積 COS 6 . 7 8 體 積% H2 0 3 . 48 體 積% 碳氫 it 合 物 (C 1 至 C ! 1 ) 1 . 0 7 體 積% 芳族 化 合 物 (苯, 甲苯 ,二 二甲苯) 1 . 2 1 體 積% h2 12 .86 體 積% n2 經由 後 燃, 此氣體 通 至煙 囪 在 再 生 器 中 去 吸 附 ~y 後 局 硫 Η 2 S/ C〇2 氣體混 ών 物(富Η 2 S的氣體) 通 至 硫 回 收 置 - 此 Η 2 S/ C〇2 氣體混 .么 物計 量 到 2870 Nm 3 小 時 及 於 40 T: 和 1 . 7絕對巴 具有下列成分= 5 1. 9 體積 % Hz S 43 . 8 體積 % CO 2 4 . 3 體積 % Hz 0 將 2 9 7 δΝιη3 /小時 空 氣供 應 到 硫 回 收 装 旦 的 熱 階 段 之 燃 燒 器中 所K在第二 克 勞司 反 應 器 階 段 之 後 1 在 方 法 氣 體 中 存在 1 . 14體積% Hz S和0 . 0 7 體 積 % S0 2_ m j > 後 將 方 i去 氣 體 進料 至 尾氣疏除去 階 段, 由 選 擇 性 h2 S 氧 化 反 m 心匕、 器 所 裝 訂 ' \ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 修正 年月曰/ A7 B7 五、發明說明(G ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將3 10 Ν πι3 /小時空氣供應到此氣體中。選擇性氧化 反應器的入口溫度為2 2 P,C,及出口溫度為2 9 2 °C。選擇性 氧化反應器填充如歐洲的專利第2 4 2 . 3 2 β和4 C 9 . 3 5 3號和 在國際專利申請第W 〇 - A 3 5 / G 7 8 5 6號所述的體化劏。 在硫回收装置中所形成的硫在各階段之後濃縮及卸料 。經由後燃將惰性氣體排出至煙囡中。硫的量為2 0 9 4公斤 /小時。K最初高硫氣體(其包含9 . Q體積% H 2 S )為基礎 之總去硫效,率為9 7 . 7 %。 , 〆 广 * 圖式簡要說明 圖1顯示從烴氣體除去含硫污染物之方塊圖表。 圔2顯示本發明之一可選擇之具體簧施例。 圖式元件符號說明 圖1 : 1 管路 11 克勞司装置 2 管路 12 管路 3 氫化反應器 13 管路 4 管路 14 尾氣硫除去階段 5 蒸發器 15 管路 6 管路 16 管路 7 管路 17 管路 8 管路 18 後燃器 9 吸收/再生装置 19 煙囟 10 管路 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---------------------訂·-------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
五、發明說明(A Λ7 B7
圖2 1 菅 路 I 2 管 路 2 預 吸 收 器 13 管 路 菅 路 14 克 勞 司 装 置 4 管 路 15 管 路 5 氫 化 反 應器 16 管 路 6 管 路 17 管 路 7 Μ 广 吸 牧器 18 尾 氣 硫 除 去i皆段 S -管 路 19 管 路 9 再 生 器 20 管 路 10 管 路 2 1 後 燃 器 1 1 管 路 22 煙 囪 ------,--------裝 *-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消f合作社印製 18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱)
Claims (1)
- 六、申請專利範圍 1. 一種由碳氫化合物氣體(其亦可包含C〇2和高级脂肪系 和芳香糸碳氫化合物)中除去於硫酵和HZ S形式之含硫 污染物及回收元素疏的方法,其中在第一吸收階段中由 氣體中除去該等含硫污染物,M —方面形成纯化的氣體 流和另一方面形成高硫氣« *其高硫氣體被氫化裨使將 較大部份之碲酵轉換H2 S,然後將經氫化之高硫氣體進 料到第二吸收階段,其中高硫氣體分離成富H2 S之第一 氣體流,其進料至克劳司裝置,接著在尾氣中之Sg 元素硫的選擇性氧化作用階段,和減少H2 S之第二氣體 流,該第二氣體流被燃燒。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中第一吸收步驟係 利用化學、物理、或化學/物理吸收劑進行,其實質上 除去所有的碲化合物和C02 。 3. 根據申謫專利範圍第2項之方法,其中吸收劑係以環丁 烷為基霣,與二級或三级胺組合。 4. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中第二吸收步 驟係利用以二级及/或三级胺為基質之吸收劑進行。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中第一吸收步驟 係進行於該氣體包含不大於lOppm ,更特別是不超5ppra 之含碕污染物的方式。 6. 根據申請專利範圍第5項之方法,其中氣體.為天然氣, 其在纯化作用之後可選擇性地液化。 7. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中第二吸收步驟 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐)六、申請專利範圍 1. 一種由碳氫化合物氣體(其亦可包含C〇2和高级脂肪系 和芳香糸碳氫化合物)中除去於硫酵和HZ S形式之含硫 污染物及回收元素疏的方法,其中在第一吸收階段中由 氣體中除去該等含硫污染物,M —方面形成纯化的氣體 流和另一方面形成高硫氣« *其高硫氣體被氫化裨使將 較大部份之碲酵轉換H2 S,然後將經氫化之高硫氣體進 料到第二吸收階段,其中高硫氣體分離成富H2 S之第一 氣體流,其進料至克劳司裝置,接著在尾氣中之Sg 元素硫的選擇性氧化作用階段,和減少H2 S之第二氣體 流,該第二氣體流被燃燒。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中第一吸收步驟係 利用化學、物理、或化學/物理吸收劑進行,其實質上 除去所有的碲化合物和C02 。 3. 根據申謫專利範圍第2項之方法,其中吸收劑係以環丁 烷為基霣,與二級或三级胺組合。 4. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中第二吸收步 驟係利用以二级及/或三级胺為基質之吸收劑進行。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中第一吸收步驟 係進行於該氣體包含不大於lOppm ,更特別是不超5ppra 之含碕污染物的方式。 6. 根據申請專利範圍第5項之方法,其中氣體.為天然氣, 其在纯化作用之後可選擇性地液化。 7. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中第二吸收步驟 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 係進行於第一氣體流中的Hz S含量為高於高硫氣體中的 H2 S含量至少2 . 5倍,更特別是至少4倍之方式。 8. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中在氫化氣體流 中硫醇的含量小於1 ppm。 9. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中氫化作用發生 於撐體上的催化劑存下,與以一個選自元素週表系統之 第VIB族金臑和至少一個選自第VIII族金屬,更特別是 Μ鈷和鉬的組合為基質之催化活性成份。 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公釐)
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