CN101343044B - 改良液硫脱气工艺 - Google Patents

Abstract

一种改良液硫脱气工艺，属于油气加工工业中脱硫工艺技术领域，本发明利用液硫与空气接触，进行氧化反应，然后进行间歇注氨，加速H ₂S _X分解和H ₂S逸出，降低气相中H ₂S分压的原理，设计了一种改良液硫脱气工艺，包括液硫在空气脱气段的A气提柱和B气提柱中两次与空气接触，使液硫中H ₂S的含量≤10ppm(w)，然后进行间歇注氨脱气，使液硫中H ₂S的含量≤5ppm(w)，解决了现有技术不能使液硫中300～400ppm(w)的H ₂S脱除到≤5ppm(w)的问题，本发明可用于大小型装置，具有投资少，流程简单，可提高硫磺产品质量，减少废气污染物排放对环境的影响。

Description

改良液硫脱气工艺

技术领域：一种改良液硫脱气工艺，用于天然气处理厂、炼油厂硫磺回收过程产生的含硫化氢的液体硫磺进行硫化氢的脱除处理，属于油气加工工业中脱硫工艺技术领域。

背景技术：目前，从液体硫磺中脱除硫化氢的脱气工艺有：循环喷洒脱气法、蒸汽汽提法、空气气提法以及空气鼓泡法等，下面介绍它们的基本方法和缺点：

1、循环喷洒脱气法：

此法是最早工业化的脱除硫化氢的方法，因为氨的存在有助于H₂S_X分解为H₂S和S，所以分注氨与不注氨两种方法：

各设备的液硫经液封进入储槽，当储槽液位升至一定的高度时启动转硫泵；脱气池液位达到一定高度后，开启脱气泵进行循环，并根据情况打开液氨管线；循环十小时左右液硫中含H₂S的量合格后停止循环，然后将产品送出，再进入下一个脱气周期，其缺点是：该法只能使液硫中300～400ppm(w)的H₂S脱除到≤50ppm(w)，因而远远不能满足现在要求的10ppm(w)以下；另外此法过程较复杂，投资较高，脱气效果差，占地面积大，注氨的方法可能会碰到两个问题：一个是用户可能不希望产品硫含氨，另一个是注氨后会形成一些氨盐，因而要定期清扫泵的滤网，喷嘴和管道；

2、蒸汽汽提法和空气气提法

蒸汽汽提法是法国赫尔蒂工业公司提出的，方法是：在一个立式汽提罐中，加少量NH₃作为催化剂，用蒸汽从立式罐的下面通入，蒸汽出口与一个钻有多个小孔的直管相连，蒸汽与从上部进入的液硫逆向接触，使液硫中的H₂S逸出来，同时因为NH₃的存在，有助于H₂S_X分解为H₂S和S，从而达到脱气的目的；该方法的缺点是：只适用于小型硫磺回收装置，且只能使液硫中300～400ppm(w)的H₂S脱除到≤50ppm(w)；

空气气提法是将蒸汽气提法中的蒸汽改为用空气来气提液硫，但该方法中不添加NH₃；

3、空气鼓泡法

美国Shell公司提出的在液硫池中设置两个没底没盖的长方体的气提柱，在气提柱的底部设有一排钻有多个小孔的直管焊接在主管上，由主风机提供的空气由小孔进入液硫中，带动液硫流动，从而起到搅拌的作用，使H₂S_X分解为H₂S和S，还因为空气的进入，降低了气相空间H₂S的分压，使溶解在液硫中的H₂S逸出，同时空气中的O₂将H₂S直接氧化为S和H₂O，将H₂S_X氧化为S和H₂O，使液硫中H₂S的浓度从300～400ppm(w)的H₂S脱除到10ppm(w)左右；

该法的缺点是：投资高，加之现在对环保的要求更高，且硫磺产品的质量的高要求，尤其对于大型硫磺回收装置来说，要脱除H₂S到≤5ppm(w)，空气鼓泡法已不能满足要求。

发明内容：本发明的目的是针对现有技术的缺点，利用在液硫池内空气与液硫接触，进行氧化反应，同时进行循环喷洒间歇注氨，加速H₂S_X分解和H₂S逸出，并降低气相中H₂S分压的原理，设计了一种改良了的液硫脱气工艺。

本发明是这样实现的：

来自各液封的液硫经过空气脱气段脱气后，液硫中的H₂S≤10ppm(w)，在间歇注氨循环喷洒脱气段，根据生产装置的大小和硫磺产量的多少可以少量注氨或者不注氨，使用间歇循环喷洒脱气方法，可以使液硫中的H₂S≤5ppm(w)；

其特征是：

第一步：液硫经液封自流进入空气脱气段的A气提柱，与由主风机来的0.05～0.07MPa(g)的空气接触，使液硫中物理溶解的150～200ppm(w)的H₂S被氧化为S，75～100ppm(w)的H₂S_X被氧化为S和H₂O，剩余的75～100ppm(w)的H₂S被空气吹扫出来，送到尾气焚烧炉焚烧；

其反应表达式如下：

H₂S+1/2O₂→1/xS_x+H₂O

H₂S_x+1/2O₂→S_x+H₂O

第二步：经过A气提柱脱气后的液硫进入B气提柱，与由主风机来的0.05～0.07MPa(g)空气接触，进一步进行脱气，使液硫中H₂S的含量≤10ppm(w)；

第三步：经过空气脱气段后的液硫进入循环喷洒脱气段进行间歇注氨充分脱气，使液硫中H₂S的含量≤5ppm(w)，从这里逸出的H₂S通过蒸汽喷射器抽入尾气焚烧炉焚烧，

第四步：合格后的液硫通过液硫泵送至硫磺成型装置。

所述A气提柱为圆形，在A气提柱底部设置有钻有多个φ2mm小孔的环形盘管；

所述B气提柱是带有隔板的圆形柱；

所述循环喷洒脱气段脱气周期为12h；

所述第一步和第二步送入空气的风量均是液硫的3％(w)；

所述第三步按照每10～30分钟注入1.25公斤进行间歇注氨。

本发明的优点和有益效果是：

1、本发明先在空气脱气段对液硫进行空气气提脱气，然后再在循环喷洒脱气段对空气气提脱气后的液硫进一步循环喷洒脱气，采用大型装置时采用间歇注氨，小型装置不注氨，可加速H₂S_X分解，这样更加有效地脱除了液硫中H₂S。

2、本发明中空气气提段由一个圆形气提柱和一个带有隔板的圆形气提柱在气提池内进行空气气提脱气，该段的脱气效果较好，能使液硫中H₂S≤10ppm(w)；循环喷洒脱气段脱气周期为12h，由于蒸汽喷射器不断地抽气，使池内气相中H₂S的分压降低，同时液硫循环泵的循环喷洒，H₂S不断地从液硫中逸出(大型装置，可以注入少量的氨，加速H₂S_X分解为H₂S和S)，使液硫中H₂S≤5ppm(w)。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方法：下面结合附图给出本发明的实施例，工艺步骤如下：

首先，在空气脱气段12，被送入的液硫14经液封自流进入A气提柱13，在A气提柱13中与由主风机1来的0.05～0.07MPa(g)的空气接触，使液硫中物理溶解的150～200ppm(w)的H₂S被氧化为单质硫，75～100ppm(w)的H₂S_X被氧化为单质硫和H₂O，剩余的75～100ppm(w)的H₂S被空气吹扫出来送到尾气焚烧炉3焚烧，同时，液硫在A气提柱13中经过与空气的接触加速了H₂S_X分解为H₂S和S；

经过A气提柱13脱气后的液硫进入B气提柱11，与由主风机1来的0.05～0.07MPa(g)的空气接触，进一步进行脱除含硫气体，使液硫中H₂S的含量≤10ppm(w)；

完成空气脱气段后的液硫被送入循环喷洒脱气段6，在循环喷洒脱气段6实施间歇注氨进行充分脱气，由于氨的存在有助于H₂S_X分解为H₂S和S，所以如果在产量大于100吨的大型装置使用本发明的工艺可少量注入氨，注氨按照每10～30分钟注入1.25公斤，产量小于100吨的小型装置可以不注氨，注氨时，由循环泵8将由氨存储罐5输来的液氨经过喷头9进行循环喷洒，经过循环喷洒脱气能够使液硫中H₂S的含量大大降低；

因为本工艺过程中空气的鼓入，可以降低液硫上部空间内H₂S的气相分压，也有助于H₂S从液硫中逸出，使液硫中H₂S的含量≤5ppm(w)，被逸出的H₂S经过排气管口10送到蒸汽喷射器2，然后抽入尾气焚烧炉3焚烧；

最后，经过本工艺脱硫后，合格后的液硫通过液硫泵7送至硫磺成型单元4进行硫磺的成型。

Claims (6)

1.一种改良液硫脱气工艺，其特征在于：

第一步：液硫经液封自流进入空气脱气段的A气提柱，与由主风机来的0.05～0.07MPa的空气接触，使液硫中物理溶解的150～200ppm的H₂S被氧化为S，75～100ppm的H₂S_x被氧化为S和H₂O，剩余的75～100ppm的H₂S被空气吹扫出来，送到尾气焚烧炉焚烧；

第二步：经过A气提柱脱气后的液硫进入B气提柱，与由主风机来的0.05～0.07MPa空气接触，进一步进行脱气，使液硫中H₂S的含量≤10ppm；

第三步：经过空气脱气段后的液硫进入循环喷洒脱气段进行间歇注氨充分脱气，使液硫中H₂S的含量≤5ppm，从这里逸出的H₂S通过蒸汽喷射器抽入尾气焚烧炉焚烧；

第四步：合格后的液硫通过液硫泵送至硫磺成型装置。

2.根据权利要求1所述的改良液硫脱气工艺，其特征在于：所述A气提柱为圆形，在A气提柱底部设置有钻有多个φ2mm小孔的环形盘管。

3.根据权利要求1所述的改良液硫脱气工艺，其特征在于：所述B气提柱是带有隔板的圆形柱。

4.根据权利要求1所述的改良液硫脱气工艺，其特征在于：所述循环喷洒脱气段脱气周期为12h。

5.根据权利要求1所述的改良液硫脱气工艺，其特征在于：所述第一步和第二步由主风机送入空气的量均是液硫的3％(w)。

6.根据权利要求1所述的改良液硫脱气工艺，其特征在于：所述第三步按照每10～30分钟注入1.25公斤进行间歇注氨。

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