CN104941444A - 一种炼厂酸性尾气综合处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种炼厂酸性尾气综合处理装置及方法，装置主要由酸性气体（H2S/CO2）缓冲罐，H2缓冲罐，Ⅰ、Ⅱ级反应器，重沸器，冷却器，冷凝罐，压缩机，吸收塔，醇胺回流罐，溶剂再生塔，NaHS反应塔，NaOH储罐和泵组成。通过采用装填不同催化剂的Ⅰ、Ⅱ两级反应器将CO2催化加氢生成C1~C3烷烃、甲醇、二甲醚、CO和其它低级醇、醚，H2S不参与反应，生成的醇、醚被冷却回收，H2S在吸收塔中被醇胺溶液吸收，CO、H2和烃类不被吸收直接进入管网，经提纯和溶剂再生后释放出的H2S与NaOH接触、反应，生成NaHS。该发明提供了一种高效、环保、节能、产品附加值高的炼厂酸性尾气综合处理装置及方法。

Description

一种炼厂酸性尾气综合处理装置及方法
技术领域
本发明涉及CO2的催化加氢转化，以及提纯、回收H2S气体制NaHS的装置和方法，特别涉及一种适用于炼厂酸性尾气综合处理的装置及方法。
背景技术
石化行业中，炼油厂为提高油品质量需要对汽、柴油进行加氢脱硫处理，该工艺生产过程中会伴随产生大量含硫酸性气体，气体组分通常包括质量分数85%~95%的H2S，3%~10%的CO2，2%~5%的轻烃，0.5%~1%的其它成分。这些酸性气体有浓烈的恶臭味，会危害人体健康和造成环境污染。
目前炼厂一般采用克劳斯法（Kraus)将H2S转化为硫单质，或者用NaOH直接对酸性气体进行吸收处理，前者存在硫单质经济价值相对低廉的问题，后者存在H2S和CO2混合气体经NaOH吸收后，产物难以分离提纯，并且生成的NaCO3和NaHCO3容易结晶析出而造成管道堵塞，造成生产不便的问题。
发明内容
本发明通过采用装填不同催化剂的Ⅰ、Ⅱ两级反应器将CO2催化加氢生成C1~C3烷烃、甲醇、二甲醚、CO和其它低级醇、醚，H2S不参与反应，生成的醇、醚被冷却回收进溶剂分离塔，H2S在吸收塔中被醇胺溶液吸收，CO、H2和烃类不被吸收直接进入管网，经提纯和溶剂再生后释放出的H2S与NaOH接触、反应，生成NaHS。
终产物NaHS是一种经济附加值比硫单质高出很多的化工产品，同时，通过利用该装置成功的避免了上述直接NaOH吸收方法中存在的管道堵塞和产物难分离等问题，利用该炼厂酸性尾气综合处理装置，既环保又能产生明显的经济效益。
本发明通过如下技术手段实现：
一种炼厂酸性尾气综合处理装置及方法，装置主要由酸性气体（H2S/CO2）缓冲罐，H2缓冲罐，Ⅰ、Ⅱ级反应器，重沸器，冷却器，冷凝罐，压缩机，吸收塔，醇胺回流罐，溶剂再生塔，NaHS反应塔，NaOH储罐和泵组成。
该装置中H2缓冲罐出口分别与Ⅰ、Ⅱ两级反应器的入口连接，酸性气体缓冲罐出口与Ⅰ级反应器入口连接，Ⅰ级反应器出口与Ⅱ级反应器入口连接，Ⅱ级反应器出口与冷却器入口连接，冷却器出口与冷凝罐入口连接，冷凝罐液体出口与溶剂分离塔入口连接，气体出口与压缩机入口连接，压缩机出口与吸收塔底气体入口连接，吸收塔气体出口与管网连接，液体出口与溶剂再生塔入口连接，溶剂再生塔液体出口与醇胺回流罐入口连接，醇胺回流罐出口与吸收塔顶液体入口连接，溶剂再生塔气体出口与反应塔底气体入口连接，NaOH储罐出口与反应塔顶液体入口连接，反应塔底液体出口与NaHS储罐入口连接。
一种炼厂酸性尾气综合处理装置及方法，关键技术在于配置了Ⅰ、Ⅱ两级反应器，各反应器中装填不同种类催化剂，最终CO2被还原成了醇、醚以及不被醇胺溶液吸收的CO和C1~C3烷烃，经提纯和溶剂再生后释放出的H2S与NaOH接触、反应，生成NaHS。
附图说明
图1是一种炼厂酸性尾气综合处理装置的工艺流程图。
附图中的编码表示为：1-酸气缓冲罐，2-氢气缓冲罐，3-重沸器，4-冷却器，5-冷凝塔，6-空气压缩机，7-吸收塔，8-泵，9-醇胺回流罐，10-溶剂再生塔，11-反应塔，12-NaOH溶液储罐，Ⅰ、Ⅱ-反应器。
具体实施方式
结合附图，一种炼厂酸性尾气综合处理装置，其中H2缓冲罐出口分别与Ⅰ、Ⅱ两级反应器的入口连接，酸性气体缓冲罐出口与Ⅰ级反应器入口连接，Ⅰ级反应器出口与Ⅱ级反应器入口连接，Ⅱ级反应器出口与冷却器入口连接，冷却器出口与冷凝罐入口连接，冷凝罐液体出口与溶剂分离塔入口连接，气体出口与压缩机入口连接，压缩机出口与吸收塔底气体入口连接，吸收塔气体出口与管网连接，液体出口与溶剂再生塔入口连接，溶剂再生塔液体出口与醇胺回流罐入口连接，醇胺回流罐出口与吸收塔顶液体入口连接，溶剂再生塔气体出口与反应塔底气体入口连接，NaOH储罐出口与反应塔顶液体入口连接，反应塔底液体出口与NaHS储罐入口连接。
酸性气体经过装填不同催化剂的Ⅰ、Ⅱ两级反应器，其中CO2催化加氢生成C1~C3烷烃、甲醇、二甲醚、CO和其它低级醇、醚，H2S不参与反应，生成的醇、醚被冷却回收进溶剂分离塔，H2S在吸收塔中被醇胺溶液吸收，CO、H2和烃类不被吸收直接进入管网，经提纯和溶剂再生后释放出的H2S与NaOH接触、反应，生成NaHS。

Claims (5)

1.一种炼厂酸性尾气综合处理装置及方法，该装置主要由酸性气体（H2S/CO2）缓冲罐，H2缓冲罐，装有不同催化剂的Ⅰ、Ⅱ级反应器，重沸器，冷却器，冷凝罐，压缩机，吸收塔，醇胺回流罐，溶剂再生塔，NaHS反应塔，NaOH储罐和泵组成；其特征在于H2缓冲罐出口分别与Ⅰ、Ⅱ两级反应器的入口连接，酸性气体缓冲罐出口与Ⅰ级反应器入口连接，Ⅰ级反应器出口与Ⅱ级反应器入口连接，Ⅱ级反应器出口与冷却器入口连接，冷却器出口与冷凝罐入口连接，冷凝罐液体出口与溶剂分离塔入口连接，气体出口与压缩机入口连接，压缩机出口与吸收塔底气体入口连接，吸收塔气体出口与管网连接，液体出口与溶剂再生塔入口连接，溶剂再生塔液体出口与醇胺回流罐入口连接，醇胺回流罐出口与吸收塔顶液体入口连接，溶剂再生塔气体出口与反应塔底气体入口连接，NaOH储罐出口与反应塔顶液体入口连接，反应塔底液体出口与NaHS储罐入口连接。
2.如权利要求1所述的一种炼厂酸性尾气综合处理装置，其特征在于配置有Ⅰ、Ⅱ两级反应器。
3.如权利要求1所述的一种炼厂酸性尾气综合处理装置，其特征在于Ⅰ、Ⅱ两级反应器装填不同的催化剂，最终CO2被还原成了醇、醚以及不被醇胺溶液吸收的CO和C1~C3烷烃。
4.如权利要求1所述的一种炼厂酸性尾气综合处理装置，其特征在于Ⅰ级反应器中的催化剂为Cu、CuO、Ni、Co2O3、Cr2O3中的一种或几种，催化剂助剂为Li2O、Na2O、K2O、CeO2中的一种或几种，Ⅱ级反应器中的催化剂为Cu、CuO、ZnO、ZrO2中的一种或几种，催化剂助剂为CeO2 、Na2O、K2O、La2O3中的一种或几种，两种催化剂均以SiO2、Al2O3、分子筛中的一种作催化剂载体。
5.如权利要求1所述的一种炼厂酸性尾气综合处理装置，其特征在于醇胺回流罐里面的醇胺为单乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、三乙醇胺（TEA）、二异丙醇胺（DIPA）、甲基二乙醇胺（MDEA）中的一种。
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