CN101875020B - 实验室处理含h2s/co2尾气的方法 - Google Patents

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Abstract

实验室处理含H2S/CO2尾气的方法，包括如下步骤：1)试验完毕的尾气通过废气管路进入冷却装置，将气体温度降至30～60℃，再经减压至0.5～2.5MPa后通入多级吸收槽；2)将冷却处理后的高含H2S/CO2尾气导入多级吸收槽，多级吸收槽内含有浓度为7～19％质量百分比的KMnO4溶液，KMnO4溶液使用H2SO4调节pH至1-3，KMnO4液选择性吸收尾气中的高浓度H2S气体；3)经脱除H2S的尾气通入酸性气体综合处理塔进行二次处理，吸收塔采用10～25％质量百分比NaOH溶液作为吸收液；4)经吸收的气体经在线测试达到排放要求后排入大气。本发明可以安全、有效处理高温高压H2S/CO2腐蚀实验所产生高温、高压、高含H2S/CO2尾气。

Description

实验室处理含H2S/CO2尾气的方法
技术领域
本发明涉及尾气处理方法，特别是一种实验室处理含H2S/CO2尾气的方法。
背景技术
随着高含硫油气田的大举开发及高含硫原油的炼制，实验室高温高压H2S/CO2腐蚀模拟研究成为腐蚀与防护研究的热点。然而由于上述试验所产生的高温、高压、高含H2S/CO2尾气压强最高可达35MPa、温度最高可能达到350℃，同时H2S气体属于高污染性气体、国家低空排放标准规定的排放浓度为低于5ppm，因此如何实现上述高温高压高温、高压、高含H2S/CO2尾气的安全、高效处理已成为开展高温高压H2S/CO2腐蚀模拟研究的关键。
在石化工业中较为常见的酸性气体中H2S/CO2的脱除方法是采用乙醇胺或二乙醇胺等吸收，在吸收塔中H2S/CO2分别与胺液反应生成不稳定的化合物，以此来实现酸性气体中H2S/CO2的脱除；之后将含硫胺液在胺液再生塔中加热到125℃左右，又重新生成H2S/CO2气体，有些厂家还通过此方法还生产纯H2S气体。
Shell公司Martin、Suenson等人申请的GB2192347A发明专利中，对上述方法进行了改进，该专利描述了一种先使用三价铁离子与ETA或EDTA化合物脱除天然气中含有的微量H2S、继而使用MDEA脱除其中含有的CO2的方法和设备。显然上述两种方法工艺复杂、设备庞大，不适用于实验室小流量气体的处理。
由ABB弗莱克蒂公司E.西茗桑、M.瓦林等人申请的CN1118146A阐述了一种硫酸盐工业适用的H2S气体吸收方法及装置。他们采用三级吸收装置和含碳酸盐的碱性溶液将H2S选择性的从H2S/CO2混合气体中进行吸收。具体方法为采用由碱液(如氢氧化钠、氢氧化钾等)调节pH至9～12左右的0.1～3M碱性金属碳酸盐(如碳酸钠、碳酸钾等)溶液在三级吸收装置中与气体对流，从而达到选择性吸收的目的。在CN1133568A中作者对上述方法进行了扩展，他们将经上述方法吸收后得到的残余气体进行了燃烧，使得其中残余的H2S转化为SO2，之后在清洗器中对SO2进行吸收。
上述发明的特点是能够实现选择性的吸收尾气中的H2S气体，并对残余气体中的微量H2S进行再次处理使之转化为亚硫酸盐，较为完善的实现了H2S气体的处理；但该装置结构复杂、操作繁琐，不宜在实验室中采用；此外，由于工业装置中产生的H2S/CO2混合气体各组分比例相对确定，因而使用碱性碳酸盐溶液进行选择性吸收可针对该固定组分进行吸收液配制，然而实验室中H2S/CO2混合气体各组分比例相差较大较难实现上述吸收方法；另外没有考虑到CO2的处理；
中国发明专利CN1745877A公开了一种脱除气体中H2S/CS2的方法和设备，其采用30～42％的氢氧化钠溶液在一个二级吸收系统中除去H2S气体，并在每级吸收系统中设置冷凝器使CS2结晶并最终去除。该方法的特点是不仅实现了CS2的回收利用，同时得到了硫氢化钠这种新型的化工原料，实现了资源的有效利用。然而上述方法和设备也是应用于工业条件，在实验室中较难实现。
发明内容
本发明的目的在于设计一种实验室处理含H2S/CO2尾气的方法，以安全、有效处理日常实验所产生高温、高压、高含H2S/CO2尾气。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，
实验室处理含H2S/CO2尾气的方法，其包括如下步骤：
1)试验完毕的尾气通过废气管路进入冷却装置，将气体温度降至30～60℃，再经减压至0.5～2.5MPa后通入多级吸收槽；
2)将冷却处理后的高含H2S/CO2尾气导入多级吸收槽，多级吸收槽内含有浓度为7～19％质量百分比的KMnO4溶液，KMnO4溶液使用H2SO4调节pH至1-3，KMnO4液选择性吸收尾气中的高浓度H2S气体；
3)经脱除H2S的尾气通入酸性气体综合处理塔进行二次处理，以脱除CO2气体和残余H2S气体，吸收塔采用10～25％质量百分比NaOH溶液作为吸收液；
4)经完全吸收的气体经在线测试达到排放要求后排入大气。
又，将冷却处理后的高含H2S/CO2尾气以流速5～25L/min导入多级吸收槽。
另外，KMnO4溶液吸收液温度控制在20～35℃。
多级吸收槽采用多层结构；多级吸收槽气体出口端采用多孔结构。
在本发明处理方法中，采用的KMnO4吸收液使用H2SO4调节pH值的目的在于在使用KMnO4吸收液吸收H2S的反应中，H2SO4参与该吸收反应；但pH＜1或pH＞3均会降低吸收液的吸收效率；KMnO4吸收液的浓度控制在7-19％的目的在于在该区间内KMnO4吸收液对H2S气体的吸收效率最高；KMnO4吸收液的温度控制在20-30℃则在于，温度过低会导致KMnO4结晶，从而降低KMnO4吸收液的吸收效率，温度大于30℃则需要另外添加加热设备。
相对于其他专利中所述的使用NaOH吸收液及碱性Na2CO3吸收液的处理方法，其H2S气体吸收效率更高，经多级吸收槽即可基本除去尾气中所含H2S气体。
本发明所述处理方法采用KMnO4吸收液对高浓度、高危险性H2S气体进行选择性吸收，使实验室排风系统和气体输送管道中的H2S气体均处于较低浓度，从而保证了实验室的安全
本发明所述处理方法采用KMnO4吸收液的目的还在于：采用KMnO4吸收液代替其他文献资料中广泛使用的NaOH吸收液还避免了实验人员直接面临高浓度的NaOH溶液，从而增强了实验室内的安全性。
本发明所述处理方法采用的KMnO4吸收液与H2S气体反应直接产生元素S沉淀。反观之，其他专利中所述NaOH吸收液所产生的Na2S则易于分解、再次生成H2S气体，从而造成二次污染甚至二次伤害。
本发明多级吸收槽采用多层结构，以增加气体在吸收槽中行程，从而增大吸收效率；多级吸收槽在气体逸出端采用多孔结构来控制气泡逸出时的体积，以增大气体与吸收碱液接触面积，从而提高吸收效率。
酸性气体综合处理吸收塔：采用10-25％NaOH溶液作为吸收液，用以二次处理经脱除H2S的尾气和实验室内置换出的空气中的CO2气体和残余H2S气体。酸性气体综合处理吸收塔通过气体输送管路连接多级吸收槽；气体由吸收塔底部进入，吸收液液滴从吸收塔顶部呈散射状进入位于塔体中部的填料区；填料与吸收液充分浸润，一方面增大了吸收液与气体的接触面积，另一方面也降低了吸收液流速、增强了吸收能力；吸收塔采用10-25％NaOH作为吸收液，NaOH吸收液可循环使用。
本发明与现有技术的区别和改进
本发明采用KMnO4溶液对高浓度、高危险性H2S气体进行选择性吸收，在第一时间对高压、高含H2S/CO2尾气中的H2S气体进行了吸收，使实验室排风系统和气体输送管道中的H2S气体均处于较低浓度，从而保证了实验室内的安全；
同时，相对于其他专利中所述的使用NaOH吸收液及碱性Na2CO3吸收液的处理方法，其H2S气体吸收效率更高，同时也更为安全。
此外，KMnO4吸收液与H2S气体反应直接产生元素S沉淀。反观之，其他专利中所述NaOH吸收液所产生的Na2S则易于分解可能再次生成H2S气体，从而造成二次污染甚至二次伤害。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中标号：1、废气进气管路及冷却装置；2、简易多级吸收槽；3、实验室排风系统及气体输送管路；4、酸性气体综合处理吸收塔；5、经处理气体排放管路；6、吸收碱液补充管路；7、碱液排出及循环使用管路；8、9、10、11吸收废液及吸收产物综合处理系统。
具体实施方式
参见图1，本发明实验室处理含H2S/CO2尾气的方法，1)试验完毕的尾气通过废气管路进入冷却装置1，通过冷却装置1的处理，废气温度将降至30-60℃，同时气体压强降至5-10MPa，经减压阀进一步减压至0.5-2.5MPa；2)将冷却处理后的高含H2S/CO2尾气以流速5-25L/min导入多级吸收槽2，多级吸收槽2内为质量百分比浓度7-19％KMnO4溶液，KMnO4溶液使用H2SO4调节pH至1-3，KMnO4吸收液温度控制在20-30℃。上述两种吸收液用于选择性吸收高浓度H2S气体；3)经脱除H2S的尾气通入酸性气体综合处理塔4进行二次处理，以脱除CO2气体和残余H2S气体；吸收塔采用10-25％NaOH溶液作为吸收液；4)经完全吸收的气体经在线测试并达到排放要求后排入大气。
下面以实施例对本发明做进一步说明，实验设备一次性排放出的废气中H2S/CO2气体最大值为86mol，约合常温下气体1930L；通风管道流量为1750m3/h。参见表1。
表1
  实施例1   实施例2   实施例3   比较例
  吸收槽进气口各气体体积百分比(H2S/CO2) 100∶0 50∶50 10∶90 100∶0
吸收液   19％KMnO4溶液   19％KMnO4溶液   15％CuSO4溶液   15％NaOH溶液
  吸收槽进气口气体流速   10L/min   15L/min   20L/min   10L/min
  吸收槽H2S吸收效率   99％   91％   100％   87％
  吸收槽CO2吸收效率   --   1％   1％   --
  吸收塔进口H2S浓度   0.1ppm   0.1ppm   0ppm   1.2ppm
  吸收塔进口CO2浓度   0ppm   13ppm   15ppm   0ppm
  吸收塔出口H2S浓度   0ppm   0ppm   0ppm   0ppm
  吸收塔出口CO2浓度   0ppm   0ppm   0ppm   0ppm
  系统H2S吸收效率   100％   100％   100％   100％
  系统CO2吸收效率   --   100％   100％   --
本发明的方法能够对压强最高35MPa、温度最高350℃的高温、高压、高含H2S/CO2尾气进行安全处理，达到国家低空排放标准，从而解决了实验室高温、高压、高含H2S/CO2尾气的安全处理这一大难题。相对于其他工业装置，本发明所述处理装置具有结构简单占用空间小的特点。
本发明所述设备结构简单，操作方便，成本低廉，同时可达到安全、有效处理实验室实验设备所产生高温、高压、高含H2S/CO2尾气的目标，并可达到低空排放要求；可在各类硫化氢实验室推广使用。

Claims (3)

1.实验室处理含H2S/CO2尾气的方法，其包括如下步骤：
1)试验完毕的尾气通过废气管路进入冷却装置，将气体温度降至30～60℃，再经减压至0.5～2.5MPa；上述尾气中H2S/CO2气体最大值为86mol；
2)将冷却处理后的高含H2S/CO2尾气以流速5～25L/min通入多级吸收槽，多级吸收槽内含有浓度为7～19％质量百分比的KMnO4溶液，KMnO4溶液使用H2SO4调节pH至1-3，KMnO4液选择性吸收尾气中的高浓度H2S气体，KMnO4溶液吸收液温度控制在20～30℃；
3)经脱除H2S的尾气通入酸性气体综合处理塔进行二次处理，以脱除CO2气体和残余H2S气体，吸收塔采用10～25％质量百分比NaOH溶液作为吸收液；
4)经完全吸收的气体经在线测试达到排放要求后排入大气。
2.如权利要求1所述的实验室处理含H2S/CO2尾气的方法，其特征是，多级吸收槽采用多层结构。
3.如权利要求1或2所述的实验室处理含H2S/CO2尾气的方法，其特征是，多级吸收槽气体出口端采用多孔结构。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102059038A (zh) * 2010-12-20 2011-05-18 聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司 一种含硫化氢、二氧化碳的废气处理工艺及装置
CN109012110B (zh) * 2018-06-28 2021-04-16 北京科技大学 一种利用氢氧化钠及碳酸钠捕集二氧化碳的方法
CN109603436A (zh) * 2018-12-18 2019-04-12 安徽中科智联实验室工程技术有限公司 一种实验室废气处理系统
CN112555919A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 安徽信息工程学院 一种天然气节能减排装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3660016A (en) * 1967-12-15 1972-05-02 Basf Ag Removal of carbon dioxide and/or hydrogen sulfide from gases containing olefines and acetylenes
CN1120517A (zh) * 1994-08-25 1996-04-17 波克股份有限公司 用于净化二氧化碳的方法
CN1125158A (zh) * 1994-03-18 1996-06-26 关西电力株式会社 除去气体中硫化氢的方法
CN1652861A (zh) * 2002-05-08 2005-08-10 荷兰应用科学研究会(Tno) 吸收酸性气体的方法
CN1745877A (zh) * 2005-08-18 2006-03-15 新乡化纤股份有限公司 一种治理硫化氢尾气的方法及设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3660016A (en) * 1967-12-15 1972-05-02 Basf Ag Removal of carbon dioxide and/or hydrogen sulfide from gases containing olefines and acetylenes
CN1125158A (zh) * 1994-03-18 1996-06-26 关西电力株式会社 除去气体中硫化氢的方法
CN1120517A (zh) * 1994-08-25 1996-04-17 波克股份有限公司 用于净化二氧化碳的方法
CN1652861A (zh) * 2002-05-08 2005-08-10 荷兰应用科学研究会(Tno) 吸收酸性气体的方法
CN1745877A (zh) * 2005-08-18 2006-03-15 新乡化纤股份有限公司 一种治理硫化氢尾气的方法及设备

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