CN103359690A - 获取硫的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及获取硫的方法，在该方法中通过甲醇洗涤装置(M)从合成粗煤气(1)分离出硫组分和氰化氢(HCN)，其中在加载有洗出物质的甲醇洗涤剂再生时产生富含HCN的含有硫组分的第一气体馏份(3)以及基本上不含HCN的富含硫的第二气体馏份(4)，随后将它们送至硫回收装置(S)。本发明的特征在于，使用具有至少一个第一燃烧区(V1)和至少一个第二燃烧区(V2)的硫回收装置(S)，其中将至少一部分的富含HCN的第一气体馏份(3)导入第一燃烧区(V1)内，在第一燃烧区内使含有氨和硫化氢的进料气体的氨物料(5)进行燃烧。

Description

获取硫的方法和装置
技术领域
本发明涉及获取硫的方法，在该方法中通过甲醇洗涤而从合成粗煤气分离出硫组分和氰化氢(HCN)，其中在加载有洗出物质的甲醇洗涤剂再生时产生富含HCN的含有硫组分的第一气体馏份以及基本上不含HCN的富含硫的第二气体馏份，随后将它们送至运行的硫回收装置。
背景技术
许多年来甲醇洗涤是在现有技术中以及由本领域技术人员所熟知的。其主要用于净化合成粗煤气，合成粗煤气是在气化装置中例如通过利用水蒸汽重整或者通过部分氧化而大规模地由炭进料或/和烃类原料产生的，并且通常除了所期望的物质氢和一氧化碳外还包含非期望的成分，如水、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)和氧硫化碳(COS)。甲醇洗涤是利用了以下事实：H2S、COS和CO2在液态的深冷甲醇中的溶解度比氢和一氧化碳高好几个数量级。紧接着甲醇洗涤将由合成粗煤气洗出的气体组分从加载的甲醇洗涤剂去除，在此对甲醇洗涤剂进行再生。再生的甲醇通常又作为洗涤剂用于甲醇洗涤中，而分离出的气体组分进行废物处理或者送至经济的应用。
此时特别是在其是通过部分氧化产生的情况下，合成粗煤气含有氰化氢(氢氰酸或HCN)，其非常强烈地与甲醇洗涤剂相结合，并由此使甲醇洗涤剂的再生变得明显更加困难。但是因为该毒性极大的气体发挥腐蚀作用，并且仅因此就已经不允许被包含在合成气体产物(一氧化碳、氢、含氧气体Oxogas)中，所以应当避免氰化氢在甲醇洗涤剂中残留，并由此避免其富集。通常在甲醇洗涤上游的水洗涤中将HCN从合成粗煤气去除。但是该水洗涤涉及巨大的投资成本和运行成本。
EP 1 839 727描述了一种借助甲醇洗涤有效地从合成粗煤气去除HCN的方法，其中在经加载的甲醇再生时产生富含HCN的含有硫组分的气体馏份以及基本上不含HCN的硫馏份。根据现有技术，将这两种气体馏份合并，并且共同送至硫回收装置以获得元素硫。
为了由含有硫化氢的气体获得元素硫，特别是采用一种许多年来被本领域技术人员所熟知的名为“Claus过程”的方法。在此将这些气体导入燃烧区内，在此使所含的硫化氢在根据以下方程式的两个反应步骤中进行转化：
2H2S+3O2→2SO2+2H2O
H2S+SO2→3S+H2O
但是在Claus过程中氰化氢导致形成盐，大量的盐会导致用于实施该过程的装置的阻塞。因此，可以送至Claus过程的气体的HCN含量通常被限制在一个最大值。这会导致，仅仅可以将一部分量的富含HCN的含有硫组分的气体馏份送至Claus过程，由此降低了总过程的硫产量。
发明内容
因此，本发明的目的是基于提供根据所述类型的方法，其相对于现有技术提高了硫产率。
所提出的目的是根据本发明以如下方式实现的，使用具有至少一个第一燃烧区和至少一个第二燃烧区的硫回收装置，其中将至少一部分的富含HCN的第一气体馏份导入第一燃烧区内，在其中使含有氨和硫化氢的进料气体的氨物料(含氨物料，Ammoniakfracht)进行燃烧。
含有硫化氢的气体通常具有相当大含量的氨(NH3)。在此，作为实例提及在精制提纯时在借助汽提处理酸性水的情况下形成的废气，该废气的硫化氢含量通常超过20摩尔％，其中氨含量同时可以达到50摩尔％。该称作酸性水-汽提气体的气体的高的硫化氢含量使得硫的回收看上去是值得期待的。然而，若酸性水-汽提气体中所含的氨在燃烧区内不完全地消除，则将其导入根据Claus方法运行的硫回收装置中导致明显的运行困难。在燃烧区下游由残余氨形成非期望的硫化合物，而硫化合物在冷却时形成固体盐，例如多硫化物，其会造成设备部件的阻塞。此类盐的形成可以通过在燃烧区上游消除氨而加以避免。
专利文献EP 0 440 141公开了一种改进的Claus方法，该方法适合于酸性水-汽提气体的使用。在此，将含有氨和硫组分的气体与氧化剂一起引入第一燃烧区内，在其中在第一温度下使氨完全燃烧。将所产生的基本上不含氨的含有硫组分的燃烧产物从第一燃烧区引出，并导入第二燃烧区内，在其中使硫组份转化为元素硫。
在为了氨燃烧而设置的第一燃烧区内的反应条件下，氰化氢也基本上被消除，因而氨和氰化氢在设置在下游的装置部件中都不会引发问题。
下面应当根据在图1中所示的实施例更详细地阐述根据本发明的方法。
附图说明
图1所示为通过甲醇洗涤获取硫的装置，在其中从合成粗煤气分离出硫组分，还显示了与甲醇洗涤相连续的硫回收装置。
具体实施方式
将合成粗煤气经由管线1引入甲醇洗涤装置M中，该合成粗煤气除了含有二氧化碳外还含有作为非期望的物质的硫组分和氰化氢。在甲醇洗涤装置M中，将非期望的物质从合成粗煤气分离出，其中产生基本上由氢和一氧化碳组成的合成气流2以及富含HCN的含有硫组分的气体馏份3和基本上不含HCN的富含硫的气体馏份4。为了获取所含的元素形态的硫，然后将这两种气体馏份3和4作为进料送至优选根据Claus方法运行的硫回收装置S，其中气体馏份3的流量与气体馏份4的流量相比取决于方法通常是明显更小的。
硫回收装置S是为了额外地加工处理大量加载氨的富含硫化氢的气体5例如酸性水-汽提气体而设计的，并因此具有第一燃烧区V1和第二燃烧区V2。将加载氨的气体5与第一氧化剂6一起导入第一燃烧区V1内。在此，测量第一氧化剂6即氧富集的空气或技术纯的氧的量，从而使所有的氨由于所调节的火焰温度而消除，但是基本上不会形成氮的氧化物。这些条件还适合于消除氰化氢，因此同样将富含HCN的含有硫组分的气体馏份3导入第一燃烧区V1内。将基本上不含氨和氰化氢的反应产物7进一步导入第二燃烧区V2内，除了第二氧化剂8外还将基本上不含HCN的富含硫的气体馏份4导入其中。在此，硫组分被转化为元素硫，元素硫经由管线9排出。

Claims (4)

1.获取硫的方法，在该方法中通过甲醇洗涤装置(M)从合成粗煤气(1)分离出硫组分和氰化氢(HCN)，其中在加载有洗出物质的甲醇洗涤剂再生时产生富含HCN的含有硫组分的第一气体馏份(3)以及基本上不含HCN的富含硫的第二气体馏份(4)，随后将它们送至硫回收装置(S)，其特征在于，使用具有至少一个第一燃烧区(V1)和至少一个第二燃烧区(V2)的硫回收装置(S)，其中将至少一部分的富含HCN的第一气体馏份(3)导入第一燃烧区(V1)内，在第一燃烧区内使含有氨和硫化氢的进料气体的氨物料(5)进行燃烧。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，将富含HCN的第一气体馏份(3)完全导入第一燃烧区(V1)内。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，将不含HCN的富含硫的第二气体馏份(4)完全导入第二燃烧区(V2)内。
4.根据权利要求1至3之一的方法，其特征在于，使用根据Claus方法运行的硫回收装置(S)。
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