CN102895870A

CN102895870A - 酸性气体脱除硫化氢处理系统及处理方法

Info

Publication number: CN102895870A
Application number: CN2012103719169A
Authority: CN
Inventors: 胡惊雷
Original assignee: Meijing (beijing) Environmental Protection Tech Co Ltd
Current assignee: Meijing (beijing) Environmental Protection Tech Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: CN102895870B

Abstract

一种酸性气体脱除硫化氢处理系统和处理方法，处理系统包括吸收反应单元、硫磺过滤单元、溶液再生单元、温度控制单元和药剂输送单元，吸收反应单元具有络合铁催化剂脱硫溶液，用于吸收通入其中的酸性气体中的硫化氢并氧化成为单质硫；硫磺过滤单元用于过滤单质硫；溶液再生单元用于将经过过滤后的络合铁催化剂脱硫溶液进行氧化再生。其中，所述硫磺过滤单元位于所述吸收反应单元和所述溶液再生单元之间。本发明通过采取在氧化再生的步骤前将单质硫从溶液中过滤出来，单质硫不会沉积在氧化再生器的底端，系统内硫浓度低，使系统能够长期稳定运行，并且在各种工况下均具有良好操作弹性。并可以简化设备结构，节省投资和建设周期。

Description

酸性气体脱除硫化氢处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及一种气体处理系统及处理方法，尤其涉及一种酸性气体脱除硫化氢处理系统及处理方法。

背景技术

在石油化工、天然气、油田开发、焦炉煤气和半水煤气等工业气体中，硫化氢是一种非常有害的杂质。它的存在不仅会造成设备和管路腐蚀，而且会给环境带来相当严重的危害，属于必须消除或控制的污染物。

在硫化氢脱除工艺中，大规模的脱硫系统，例如单质硫产量5000吨/年以上的系统，一般采用CLAUS工艺；对于小型的脱硫系统应用最广泛的是以下两种湿法催化氧化工艺，1）络合铁催化剂吸收溶液；2）金属钒催化剂吸收溶液。此外，还有将硫化物（包括硫化氢、SO₂、有机硫等）全部氧化成SO₃并制取硫酸的工艺，硫化物制酸工艺应用范围广，脱硫效率高，运行费用低，经济效益好，但由于涉及危险化学品的管理和运输成本，一般应用在装置现场或经济半径内有硫酸需求的场合。

在小规模的脱硫工艺中，络合铁法是一种从气流中脱除硫化氢，将硫化氢氧化为硫的脱硫工艺，自20世纪70年代开始在国外工业应用以来，至今已有几十年的历史，为大家所共知，具有工艺简单，脱硫效率高等优点。

络合铁法使用液态络合铁催化剂溶液，该溶液与包含硫化氢的气流接触，将硫化氢氧化成单质硫，同时，络合铁催化剂溶液中的Fe³⁺还原成Fe²⁺，然后，用含有氧气的气体，一般是空气，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺后重复使用。在H₂S的吸收过程中主要反应方程式如下：

H₂S（气态）+H₂O(液体)=H₂S(液态)+H₂O(液体)

H₂S(液态)=H⁺+HS^-

HS-=H⁺+S^2-

HS^-+2Fe³⁺--H⁺+S+2Fe²⁺

S^2-+2Fe³⁺--H++S+2Fe²⁺

这些方程式合并，结果是：

H₂S（气态）+2Fe³⁺--2H⁺+S+2Fe²⁺

在Fe²⁺的氧化再生过程中，主要反应方程式如下：

O₂（气态）+H₂O(液体)=O₂(液态)+H₂O(液体)

O₂(液态)+2H₂O+4Fe²⁺--4OH^-+4Fe³⁺

这些方程式合并，结果是：

O₂（气态）+H₂O+2Fe²⁺--2OH^-+2Fe³⁺

在国外方面，20世纪70年代，美国空气资源公司率先开发了基于EDTA复合螯合剂的络合铁法工艺LO-CAT，脱硫效率可高达99.99%。并在20世纪80年代开始工业应用。90年代初，空气资源公司进一步推出了自循环LO-CATⅡ工艺。

在国内方面，近几年，随着国内脱硫要求的提高和工业的发展，小型硫回收的需求迅速增长，适合于小规模硫回收的LO-CAT工艺在国内逐步得到应用。国内对络合铁法脱H2S进行了多年研究，研究过多种方法，但基本上这些方法技术可靠性差或经济可行性差而未能工业应用。在国内，专利CN1354038对络合铁法的工艺条件进行了研究，根据不同的原料气，提出了不同的脱硫剂组成和配比，以及不同的气体处理方式，并通过添加缓蚀剂改善设备腐蚀状况。此外，国内个别LO-CAT工艺的用户为了降低成本，对LO-CAT系统所用的进口催化剂进行了国产化替代开发。

在现有的络合铁法常规工艺中，含硫化氢的气体在吸收器内吸收，然后，吸收了H2S的溶液全部送到氧化室进行氧化再生，工艺过程中生成的单质硫在氧化室底部的锥体沉降，沉降后的单质硫进行过滤，由于锥体的单质硫浓度很高，即使采取措施能防止锥体的单质硫因长时间沉积而堵塞，但是仍容易导致设备和管线的堵塞，并额外增加了工艺的复杂程度和投资。为了使单质硫能在锥体底部沉降，整个脱硫系统内需要维持一定浓度的单质硫浓度，以便形成较大的硫磺颗粒。还需要在系统中添加足量的表面活性剂，防止单质硫沉降分离困难。

在现有的络合铁法自循环工艺中存在以下缺点：

1.设备结构复杂，投资高，设计及建造周期长；

2.溶液的循环速度被自循环反应器的初始几何尺寸所设定，在操作期间既不能被测量，也不能被控制；

3.虽然理论上自循环工艺可以在0~100%负荷下运行，但是，由于自循环系统需要利用酸性气和空气的提升来实现反应器内溶液的循环，因此，当酸性气量低或者由于硫化氢的负荷低导致需要的空气量低时，溶液便无法形成自循环，而使系统无法运行。而如果此时继续维持高的空气量，又将导致催化剂和硫化氢的过度氧化，从而也将影响系统的运行，因此在实际应用中的操作弹性要小很多。不能充分发挥络合铁法脱硫化氢工艺操作弹性大的优势。

发明内容

鉴于国内外目前的络合铁法脱硫化氢工艺中存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种能够有效地去除酸性气中的硫化氢的处理系统和处理方法，本发明的处理系统和处理方法能够满足排放标准，使系统能够长期稳定运行，并且系统在各种工况下均具有良好操作弹性。

为实现上述目的，本发明提出一种酸性气体脱除硫化氢处理系统，包括吸收反应单元、硫磺过滤单元、溶液再生单元、温度控制单元和药剂输送单元，所述吸收反应单元具有络合铁催化剂脱硫溶液，用于吸收通入其中的酸性气体中的硫化氢并氧化成为单质硫；所述硫磺过滤单元连接于所述吸收反应单元，用于过滤吸收硫化氢后的所述络合铁催化剂脱硫溶液，以将所述单质硫过滤出；所述溶液再生单元连接于所述硫磺过滤单元，用于将经过过滤后的所述络合铁催化剂脱硫溶液进行氧化再生；所述药剂输送单元连接于所述吸收反应单元，用于输送所述处理系统所需的药剂至所述吸收反应单元中，所述温度控制单元用于维持所述处理系统的反应温度；其中，所述硫磺过滤单元位于所述吸收反应单元和所述溶液再生单元之间，并且经过过滤后的所述络合铁催化剂脱硫溶液回流至所述吸收反应单元中。

在本发明一实施例中，所述吸收反应单元包括吸收反应器，所述酸性气体通入所述吸收反应器与所述络合铁催化剂脱硫溶液反应，反应后的所述络合铁催化剂脱硫溶液分流为待过滤溶液和循环溶液，所述待过滤溶液通入所述硫磺过滤单元以过滤出所述单质硫，所述循环溶液循环回所述吸收反应器中，其中所述待过滤溶液的流量能够通过调节装置调节。

在本发明一实施例中，所述吸收反应器具有酸性气分布器，并在所述吸收反应器下部设置具有反应区，所述酸性气分布器位于所述反应区的上方。

在本发明一实施例中，所述溶液再生单元包括氧化再生器和供氧装置，所述氧化再生器为立式平底储罐结构。

在本发明一实施例中，所述氧化再生器的底板上设置有空气分布器。

在本发明一实施例中，所述处理系统还包括废气预处理单元，所述废气预处理单元连接于所述吸收反应单元，所述废气预处理单元对所述酸性气体进行初步净化之后将所述酸性气体通入所述吸收反应单元。

在本发明一实施例中，所述处理系统还包括尾气处理单元，所述尾气处理单元用于去除所述吸收反应单元和所述溶液再生单元产生的尾气中夹带的所述络合铁催化剂脱硫溶液。

本发明还提出一种酸性气体脱除硫化氢处理方法，包括以下步骤：

S101将酸性气物流通入吸收反应器，使所述酸性气物流中的硫化氢被所述吸收反应器中的络合铁催化剂脱硫溶液吸收，并被所述络合铁催化剂脱硫溶液中氧化成单质硫。

S102将步骤S101中反应过后的所述络合铁催化剂脱硫溶液分成待过滤溶液和循环溶液，将所述待过滤溶液通过硫过滤器以过滤出单质硫，将所述循环溶液回流到所述吸收反应器中。

S103所述待过滤溶液经过所述硫过滤器过滤之后形成硫浆液和滤液，将所述滤液进入氧化再生器中进行氧化。

S104将氧化再生后的所述滤液通入吸收反应器中。

在本发明一实施例中，步骤S101之前还包括：

S100将所述酸性气体通入酸性气液分液罐，以去除杂质。

在本发明一实施例中，步骤S104包括：

S104a将所述氧化再生器产生的氧化再生器尾气通入氧化再生器尾气水洗罐；以及

S104b将所述氧化再生器尾气水洗罐的尾气水洗罐残液返回到所述吸收反应器；

步骤S101包括：

S101a将所述吸收反应器产生的吸收反应器尾气通入吸收反应器尾气水洗罐；

S101b将所述吸收反应器尾气水洗罐的尾气水洗罐残液返回到所述吸收反应器。

本发明通过采取在氧化再生的步骤前将单质硫从溶液中过滤出来，单质硫不会沉积在氧化再生器的底端，系统内硫浓度低，使系统能够长期稳定运行，并且在各种工况下均具有良好操作弹性。并可以简化设备结构，节省投资和建设周期。

附图说明

图1为本发明一实施例的酸性气体脱除硫化氢处理系统的示意图。

图2为本发明一实施例中酸性气体脱除硫化氢处理方法的流程图。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的酸性气体脱除硫化氢处理系统的示意图。如图1所示，本发明一实施例中，酸性气体脱除硫化氢处理系统包括废气预处理单元、吸收反应单元、硫磺过滤单元、溶液再生单元、温度控制单元、药剂输送单元和尾气处理单元。

废气预处理单元用于将通入的酸性气体进行预处理以去除杂质；吸收反应单元具有络合铁催化剂脱硫溶液，用于将通入其中的酸性气体中的中的硫化氢吸收并氧化成为单质硫；硫磺过滤单元用于将氧化形成的单质硫过滤；溶液再生单元用于将参与反应的络合铁催化剂脱硫溶液进行氧化再生；药剂输送单元用于输送处理系统所需的药剂至吸收反应单元中；温度控制单元用于维持处理系统的反应温度；尾气处理单元用于去除吸收反应单元和溶液再生单元产生的尾气中夹带的催化剂溶液。以下就上述各单元分别进行介绍。

在一实施例中，废气预处理单元包括酸性气分液罐1，处理系统的进气通道连通于酸性气分液罐1。酸性气分液罐1能够将通入其中的酸性气体中夹带的微量酸性液滴、油、烃类等去除，对酸性气体进行初步净化。酸性气液分液罐1可采用本领域通常使用的分液罐，本发明并不特殊限定，例如，酸性气液分液罐可采用立式，酸性气液分液罐上部可设置本领域常用的除沫器，用于分离酸性气体中夹带的液滴。如果使用除沫器，同样需要设置必要的水冲洗设施。

值得注意的是，如果酸性气体较为纯净，所含酸性液滴、油、烃类等较少，则可以不进行初步净化，也即本处理系统可以不设置废气预处理单元。

含硫化氢的酸性气体经酸性气分液罐1后分成两股物流，即从酸性气体分液罐1底部排出的分液罐凝液3和从分液罐上部排出的酸性气物流2。分液罐凝液3排放到外部安全地方进一步处理。而酸性气物流2进入后续处理流程。

吸收反应单元包括吸收反应器4。吸收反应器4与酸性气液分液罐1连接。吸收反应器4内具有络合铁催化剂脱硫溶液。酸性气体通入吸收反应器4中与络合铁催化剂脱硫溶液接触，并且酸性气体中的硫化氢（H₂S）被脱硫溶液吸收，并进一步被溶液中的三价铁离子（Fe³⁺）氧化成单质硫（S）。在本实施例中，将经过酸性气液分液罐1分离的酸性气物流2通入反应吸收器4中，在吸收反应器4中适当位置设置酸性气分布器（图未示），酸性气分布器能使酸性气物流2变成较小的气泡均匀分布，并在吸收反应器4内与逆向流动的络合铁催化剂脱硫溶液接触。酸性气物流2中的硫化氢被脱硫溶液吸收，并进一步被脱硫溶液中的三价铁离子（Fe³⁺）氧化成单质硫。上述酸性气分布器没有特殊的限定，可以采用本领域公知的酸性气分布器，只需要能将通入的酸性气物流2均匀化即可。酸性气物流2与络合铁催化剂脱硫溶液的接触时间根据酸性气物流2中的硫化氢浓度以及吸收反应后允许的硫化氢排放浓度确定。吸收反应器4优选采用鼓泡塔，在酸性气分布器的下部应有一定容积空间作为反应区，以便使硫化氢溶解在水溶液中时形成的HS-和S^2-离子能与络合铁催化剂脱硫溶液中的Fe³⁺充分反应形成单质硫。络合铁催化剂脱硫溶液在反应区内的停留时间优选为10~60秒。经吸收反应器4脱除硫化氢后的吸收反应器尾气5进入后续处理流程。在本发明实施例中，吸收反应器尾气5进入吸收反应器尾气水洗罐6，吸收反应器尾气水洗罐6中装有水6a，利用水洗去除吸收反应器尾气5中夹带的少量催化剂溶液液滴和硫颗粒，以减少催化剂的损失，并防止络合铁催化剂溶液对下游管道和设备的腐蚀。从吸收反应器尾气水洗罐6排出的包括两股物流，即排放废气7和尾气水洗罐残液25。排放废气7中的硫化氢达到排放标准，直接排放在空气中或在下游装置进一步处理其它杂质后再排放。尾气水洗罐残液25返回到吸收反应器4继续使用。

吸收反应器4中的络合铁催化剂脱硫溶液与酸性气体反应之后，反应溶液8从吸收反应器4下部流出，经泵9加压后分成两股物流，即待过滤溶液10和循环溶液11。待过滤溶液10通入后续的硫过滤单元中，循环溶液11回流到吸收反应器4中。硫磺过滤单元包括硫过滤器12，待过滤溶液10通入硫过滤器12进行过滤，将其中的单质硫与其他组分分离。待过滤溶液10的流量可以通过调节装置进行调节，在本实施例中调节装置10a为调节阀，该流量根据反应溶液8中的单质硫的浓度和含硫化氢酸性气中的硫化氢含量确定。保证需要过滤的单质硫小于硫过滤器12的最大负荷，并同时保证返回吸收反应器4的循环溶液11和再生后溶液20中有足量的Fe³⁺。

待过滤溶液10进入硫过滤器12，被硫过滤器12分成二股物流，即富含单质硫的硫浆液14和含少量单质硫的滤液13，硫浆液14外送继续脱水处理，而滤液13进入后续的溶液再生单元中。

溶液再生单元包括氧化再生器16和供氧装置。供氧装置在本实施例中为鼓风机17。滤液13进入氧化再生器16中，在氧化再生器16中采用空气对滤液13进行氧化再生，以将滤液13中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺。在过滤过程中需要定期用反洗物流15反吹，以保持硫过滤器14的稳定运行。其中反洗物流15可以为滤后溶液。上述硫过滤器14并不特别限定，可采用本领域公知的硫过滤器，优选采用薄膜过滤器，过滤精度优选为1~2mm。鼓风机17用于制备再生空气18。除了使用鼓风机17制备再生空气18之外，也可以采用其它可用的含氧气体对Fe²⁺进行氧化。由于单质硫不需要在氧化再生器16内沉降，因此，上述氧化再生器16不需要像现有技术那样采用锥形容器，也不需要在内部设置防止单质硫堵塞的设备，而是优选采用立式平底储罐，在储罐底板上设置空气分布器（图未示），空气或其它含氧气体通过空气分布器形成微细气泡，以提高空气与溶液的接触面积。上述空气分布器的形式不作特别限定，只要是能够将空气均匀化以提高空气与溶液的接触面积即可，可以采用本领域公知的空气分布器。

温度控制单元包括溶液换热器21，是通过加热或冷却介质对循环溶液和再生后溶液进行加热或冷却，以维持反应温度的单元。在本实施例中，溶液换热器21连接于吸收反应器4和氧化再生器16，以维持吸收反应器4和氧化再生器16内的反应温度。

尾气处理单元包括吸收反应器尾气水洗罐6和氧化再生器尾气水洗罐23，是对吸收反应器4排出的吸收反应器尾气5和氧化再生器16排出的氧化再生器尾气22进行水洗，除去尾气中夹带的催化剂溶液。

吸收反应器尾气5进入吸收反应器尾气水洗罐6，利用水洗去除吸收反应器尾气5中夹带的少量催化剂溶液液滴和硫颗粒，以减少催化剂的损失，并防止络合铁催化剂溶液对下游管道和设备的腐蚀。从吸收反应器尾气水洗罐6排出的包括两股物流，即排放废气7和尾气水洗罐残液25，排放废气7中的硫化氢达到排放标准，直接排放在空气中或在下游装置进一步处理其它杂质后再排放。尾气水洗罐残液25返回到吸收反应器4继续使用。氧化再生器尾气22进入氧化再生器尾气水洗罐23，氧化再生器尾气水洗罐23装有水23a，利用水洗去除氧化再生器尾气22中夹带的少量催化剂溶液液滴和硫颗粒，以减少催化剂的损失，并防止络合铁催化剂溶液对下游管道和设备的腐蚀。从氧化再生器尾气水洗罐23排出的包括二股物流，即排放废气24和尾气水洗罐残液32，排放废气24中硫化氢含量满足排放标准，直接放空或在下游装置进一步处理其它杂质后排放。尾气水洗罐残液32返回到吸收反应器4继续使用。

在上述尾气处理单元中，如果吸收反应器尾气5和氧化再生器尾气22的后续处理方式一样，则吸收反应器尾气水洗罐23可以和氧化再生器尾气水洗罐6合并成一个。在其他实施例中，如果吸收反应器尾气5和氧化再生器尾气22已经足够纯净，则该处理系统并不需要设置尾气处理单元。

氧化再生器16内的再生后溶液20经泵19加压，与循环溶液11一起，经换热器21进行温度控制后输送到吸收反应器4循环使用。换热器21通过加热或冷却介质对循环溶液和再生后溶液进行加热或冷却，以维持系统的反应温度，换热器21优选管壳式换热器。冷却介质优选循环冷却水，加热介质优选热水。循环溶液11经过溶液换热器21进行温度控制后返回到吸收反应器4循环使用。在系统启动阶段及不需要对反应溶液8中的单质硫进行过滤时，循环溶液11也可以通过旁路管线S部分或全部进入氧化再生器16。

药剂输送单元包括药剂储罐26、27、28和输送泵29、30、31，是对系统所需的药剂进行储存并输送到吸收反应器4中。反应过程中所需的药剂包括铁催化剂、络合剂、PH值调节剂等，这几种药剂采用储罐26~28储存，并通过泵29~31输送到吸收反应器。铁催化剂的作用是为系统提供Fe3+，络合剂的作用是与Fe3+形成络合物，以防止其形成沉淀，PH值调节剂的作用是在系统内维持适当的PH值。众所周知，硫化氢在溶液中的吸收速率随PH的降低而显著下降，而在络合铁法脱除硫化氢的过程中，伴随着副产物硫和氧的水溶性盐的形成，PH值趋于下降，因此，需要定期添加碱，以维持适度的PH值以获得好的吸收效率。PH值的优选范围是7.0~9.5，进一步优选为7.5~8.5。对上述铁催化剂、络合剂、PH调节剂的种类并没有特殊的限定，例如可采用EDTA-铁盐作为铁催化剂，采用氨基羧酸类络合剂，如NTA、EDTA等作为络合剂，采用KOH、NaOH、NH3作为PH值调节剂。

图2为本发明一实施例中酸性气体脱除硫化氢处理方法的流程图。如图2所示，本发明还提出一种酸性气体脱除硫化氢处理方法，包括以下步骤：

S101将酸性气物流2通入吸收反应器4，使酸性气物流2中的硫化氢被吸收反应器4中的络合铁催化剂脱硫溶液吸收，并进一步被络合铁催化剂脱硫溶液中的铁离子氧化成单质硫。

S102将步骤S101中反应过后的络合铁催化剂脱硫溶液分成待过滤溶液10和循环溶液11，将待过滤溶液10通过硫过滤器12进行过滤，将循环溶液11回流到吸收反应器4中。

S103待过滤溶液10经过硫过滤器12过滤之后分成富含单质硫的硫浆液14和含少量单质硫的滤液13，将硫浆液14外送继续脱水处理，而将滤液13进入氧化再生器16中进行氧化。其中，滤液13在氧化再生器16中采用再生空气18进行氧化再生，将滤液13中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺。

S104将氧化再生后的滤液13通入吸收反应器4中。

在一实施例中，步骤S101之前还包括步骤S100，即将酸性气体I通入酸性气液分液罐1，将其中夹带的微量酸性液滴、油、烃类等杂质去除。但是如果酸性气体I足够纯净，也可以不经过这一步骤，直接通入吸收反应器4中执行步骤101。

在一实施例中，步骤S104进一步包括：

S104a将氧化再生器16产生的氧化再生器尾气22通入氧化再生器尾气水洗罐23，利用水洗去除氧化再生器尾气22中夹带的少量催化剂溶液液滴和硫颗粒，以减少催化剂的损失，并防止络合铁催化剂溶液对下游管道和设备的腐蚀，

S104b从氧化再生器尾气水洗罐23排出的包括二股物流，即排放废气24和尾气水洗罐残液32，排放废气24中硫化氢含量满足排放标准，直接排放到空气中或在下游装置进一步处理其它杂质后排放；将尾气水洗罐残液32返回到吸收反应器4。

在一实施例中，步骤S101进一步包括：

S101a将吸收反应器4产生的吸收反应器尾气5通入吸收反应器尾气水洗罐6，利用水洗去除吸收反应器尾气5中夹带的少量催化剂溶液液滴和硫颗粒，以减少催化剂的损失，并防止络合铁催化剂溶液对下游管道和设备的腐蚀，

S101b从吸收反应器尾气水洗罐6排出的包括二股物流，即排放废气7和尾气水洗罐残液25，排放废气7中硫化氢含量满足排放标准，直接排放到空气中或在下游装置进一步处理其它杂质后排放；将尾气水洗罐残液25返回到吸收反应器4。

下面通过一个试验案例，进一步详细说明本实施方式。

试验1

按照下述步骤进行含硫化氢酸性气处理。

a、原料酸性气通过外部管线输送到系统，经温度、压力、流量测量后进入酸性气分液罐，酸性气的温度45℃，流量800Nm3/h，压力70KPa，H2S含量15.5%(V)，NH3含量10.5%（V），CO₂含量4%（V），其它组分为N₂和水。酸性气分液罐为立式，上部设除沫器，除沫器用少量新鲜水定期冲洗。酸性气分液罐的凝液密闭排放到污水处理场处理，酸性气物流进入吸收反应器处理。

b、吸收反应器采用鼓泡塔，直径4米，高度10米，其中酸性气分布器位于底部以上2米处，吸收反应器内液面高度6米。溶液中Fe³⁺浓度1000ppm，络合剂采用NTA，反应溶液PH值8~9。

c、溶液循环流量650m³/h。采用90℃热水加热，维持系统温度48℃。

d、采用薄膜过滤器对反应溶液进行过滤，过滤精度1mm，过滤器排出的单质硫浆液含硫量10~20%（W/V）。

e、氧化再生器采用立式平底罐，底部设置膜片式空气分布系统，氧化再生器直径6米，氧化再生采用鼓风机提供的空气，空气流量3800m³/h，鼓风机风量采用变频调节。在氧化再生器内没有单质硫的沉积。

f、吸收反应器和氧化再生器的尾气一起送入尾气水洗罐，尾气水洗罐的残液返回到吸收反应器，尾气水洗罐的排放尾气采用GB/T14678-93所规定的方法测量，排放尾气中的H2S含量为3~8ppm，符合排放标准，由于尾气中含氨，送到后续焚烧处理后排放。

由上述描述可知，本发明通过采取在氧化再生的步骤前将单质硫从溶液中过滤出来，单质硫不会沉积在氧化再生器的底端，氧化再生器只需要采用普通平底储罐结构。同时，由于系统内单质硫浓度低，不会堵塞，保证了系统长期稳定运行。

而且，由于通入硫磺过滤单元的待过滤溶液的流量可以调节，根据进料酸性气中的硫化氢含量以及反应溶液中的单质硫含量，调节输送到硫磺过滤单元过滤以及后续的氧化再生器内再生的反应溶液的流量，满足了各种工况下的操作弹性，保证了溶液的再生，而其余的溶液循环回吸收反应器继续吸收，既保证了吸收效果，也节省了能耗。处理后的气体中硫化氢浓度达到排放标准。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离本发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在所附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为所附权利要求所涵盖。

Claims

1.一种酸性气体脱除硫化氢处理系统，其特征在于，包括吸收反应单元、硫磺过滤单元、溶液再生单元、温度控制单元和药剂输送单元，所述吸收反应单元具有络合铁催化剂脱硫溶液，用于吸收通入其中的酸性气体中的硫化氢并氧化成为单质硫；所述硫磺过滤单元连接于所述吸收反应单元，用于过滤吸收硫化氢后的所述络合铁催化剂脱硫溶液，以将所述单质硫过滤出；所述溶液再生单元连接于所述硫磺过滤单元，用于将经过过滤后的所述络合铁催化剂脱硫溶液进行氧化再生；所述药剂输送单元连接于所述吸收反应单元，用于输送所述处理系统所需的药剂至所述吸收反应单元中；所述温度控制单元用于维持所述处理系统的反应温度；其中，所述硫磺过滤单元位于所述吸收反应单元和所述溶液再生单元之间，并且经过过滤后的所述络合铁催化剂脱硫溶液回流至所述吸收反应单元中。

2.如权利要求1所述的酸性气体脱除硫化氢处理系统，其特征在于，所述吸收反应单元包括吸收反应器（4），所述酸性气体通入所述吸收反应器（4）与所述络合铁催化剂脱硫溶液反应，反应后的所述络合铁催化剂脱硫溶液分流为待过滤溶液（10）和循环溶液（11），所述待过滤溶液（10）通入所述硫磺过滤单元以过滤出所述单质硫，所述循环溶液（11）循环回所述吸收反应器（4）中，其中所述待过滤溶液的流量能够通过调节装置（10a）调节。

3.如权利要求2所述的酸性气体脱除硫化氢处理系统，其特征在于，所述吸收反应器（4）具有酸性气分布器，并在所述吸收反应器（4）下部设置具有反应区，所述酸性气分布器位于所述反应区的上方。

4.如权利要求1所述的酸性气体脱除硫化氢处理系统，其特征在于，所述溶液再生单元包括氧化再生器（16）和供氧装置，所述氧化再生器（16）为立式平底储罐结构。

5.如权利要求4所述的酸性气体脱除硫化氢处理系统，其特征在于，所述氧化再生器（16）的底板上设置有空气分布器。

6.如权利要求1所述的酸性气体脱除硫化氢处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括废气预处理单元，所述废气预处理单元连接于所述吸收反应单元，所述废气预处理单元对所述酸性气体进行初步净化之后将所述酸性气体通入所述吸收反应单元。

7.如权利要求1所述的酸性气体脱除硫化氢处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括尾气处理单元，所述尾气处理单元用于去除所述吸收反应单元和所述溶液再生单元产生的尾气中夹带的所述络合铁催化剂脱硫溶液。

8.一种酸性气体脱除硫化氢处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101将酸性气物流（2）通入吸收反应器（4），使所述酸性气物流（2）中的硫化氢被所述吸收反应器（4）中的络合铁催化剂脱硫溶液吸收，并被所述络合铁催化剂脱硫溶液中氧化成单质硫；

S102将步骤S101中反应过后的所述络合铁催化剂脱硫溶液分成待过滤溶液（10）和循环溶液（11），将所述待过滤溶液（10）通过硫过滤器（12）以过滤出单质硫，将所述循环溶液（11）回流到所述吸收反应器（4）中；

S 103所述待过滤溶液（10）经过所述硫过滤器（12）过滤之后形成硫浆液（14）和滤液（13），将所述滤液（13）进入氧化再生器（16）中进行氧化；

S104将氧化再生后的所述滤液（13）通入吸收反应器（4）中。

9.如权利要求7所述的酸性气体脱除硫化氢处理方法，其特征在于，步骤S101之前还包括：

S100将所述酸性气体（I）通入酸性气液分液罐（1），以去除杂质。

10.如权利要求7所述的酸性气体脱除硫化氢处理方法，其特征在于，步骤S 104包括：

S104a将所述氧化再生器（16）产生的氧化再生器尾气（22）通入氧化再生器尾气水洗罐（23）；以及

S104b将所述氧化再生器尾气水洗罐（23）的尾气水洗罐残液（32）返回到所述吸收反应器（4）；

步骤S101还包括：

S101a将所述吸收反应器（4）产生的吸收反应器尾气（5）通入吸收反应器尾气水洗罐（6）；

S101b将所述吸收反应器尾气水洗罐（6）的尾气水洗罐残液（25）返回到所述吸收反应器（4）。