一种从脱硫富液中回收硫磺的方法
【技术领域】
[0001]本发明属气体净化技术领域，涉及一种从气体混合物中脱除硫化氢的富液中回收硫的方法，具体说本发明是湿式氧化还原脱硫方法的硫磺回收。
【背景技术】
[0002]众所周知，含硫工业原料气会引起管道、设备腐蚀，催化剂中毒；含硫废气的排放会造成严重的环境问题。
[0003]湿式氧化法主要方法，如ADA法、栲胶法、MSQ法、PDS法和络合铁法等。湿式氧化法具有能直接将硫化氢转化成硫磺等优点，从而在我国煤化工领域得到广泛的应用。其中以钒基湿式氧化法ADA法、尤其是栲胶法使用最为广泛(参见朱世勇等著，《环境保护与气体净化》，北京，化学工业出版社，2000) ο
[0004]随着含硫油田气及煤气的开采，对脱硫要求越来越高；现有的液相氧化还原脱硫技术存在硫堵、腐蚀、硫泡沫溢出再生塔污染环境等问题，很难满足含硫气体长期运行的要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种从脱硫富液中回收硫磺的方法
本发明的原理是吸收液在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液在高价态的金属离子作用下将硫氢根离子转变成对环境无害的单质硫，低价态的金属离子通过空气氧化再生，恢复氧化性能。
[0006]本发明的技术方案是这样来实现的:从脱硫富液中回收硫磺的方法，其特征是采用络合铁吸收液在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液在高价态的金属离子作用下将硫氢根离子转变成对环境无害的单质硫，通过旋流分离器和硫磺聚集剂将湿式氧化脱硫富液液体中硫磺从溶液分离出系统，低价态的金属离子通过空气氧化再生，恢复氧化性能，处理后的气体达到管输的要求。
[0007]—般地，本发明是在富液管道上增加旋流分离器，旋流分离器通过原料气的压力使得富液产生旋流分离硫磺，旋流分布器上部增加硫磺聚集剂的加料口。将聚集的硫磺颗粒旋流分离从脱硫富液中分离出系统。采用络合铁吸收液，在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液通过溶液中Fe3+将硫氢根离子转变成对环境无害的单质硫，但是络合铁脱硫富液中硫磺颗粒较小，旋流分离器很难将硫颗粒从脱硫液中分离，通过在旋流分离器中加入促使硫磺聚集剂，通过旋流作用将硫磺从富液中分离，所述吸收液为络合铁脱硫液，脱硫液的吸收和再生温度为35?40°C，吸收和再生过程中溶液的pH值控制在8?9。
[0008]所述硫磺聚集剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺的一种或一种以上的物质，加入量为重量百分含量5?20ppm。
[0009]本发明方法采用络合铁溶液中加入硫磺聚集剂后，提高了络合铁富液中硫磺的分离效率，可将富液中硫磺分离90%以上，极大地降低管道、设备中硫磺的沉积和腐蚀。
[0010]本发明的方法具有以下特征:(I)富液中硫磺去除率> 90% (2 )操作方便。(3 )脱硫设备运转周期大幅度提高。
[0011 ] 本发明方法可以用于处理天然气、油田伴生气、煤气等气体的硫磺回收工艺中。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实例以进一步阐述本发明的内容。
[0013]实施例1:用本发明所说含硫磺聚集剂的络合铁溶液脱除气体中的硫化氢，气体自下而上进入吸收塔中，脱硫液通过分配器，自上而下与含硫气体逆流接触，脱硫后的气体经测定仪分析气体中硫化氢的含量，吸收了硫化物的溶液进入旋流分离器中，取样分析旋流分离器前后富液中硫磺含量。
[0014](2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为5.8 g /.Nm 3的试验气体。
[0015]试验气体流速:I Nm3/小时气体压力:0.8Mpa
进入旋流分离器液体流量:10升/小时吸收、再生温度: 40°C 络合铁溶液铁浓度2.5克/升
溶液的pH值8.2
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为3mg./Nm3,脱硫液总量10升，旋流分离器前后富液中硫磺含硫为0.53克/升、0.49克/升，旋流分离器硫磺分离率7.5%。
[0016]实施例2:试验方法同实施例1
(2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为6.0 g /.Nm 3的试验气体。
[0017]试验气体流速:I Nm3/小时气体压力:0.8Mpa
进入旋流分离器液体流量:10升/小时
加入旋流分离器十二烷基苯磺酸钠流量:0.05毫升/小时
吸收、再生温度: 38°C
络合铁溶液铁浓度2.5克/升
溶液的pH值8.2
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为4mg./Nm3,脱硫液总量10升，旋流分离器前后富液中硫磺含硫为0.56克/升、0.22克/升硫磺分离率60.7%。
[0018]实施例3:试验方法同实施例1
(2)试验条件用天然气配制硫化氢浓度为6.0 g /.Nm 3的试验气体。
[0019]试验气体流速:I Nm3/小时气体压力:0.8Mpa
进入旋流分离器液体流量:10升/小时
加入旋流分离器十二烷基硫酸钠流量:0.05毫升/小时
吸收、再生温度: 40°C
络合铁溶液铁浓度2.5克/升
溶液的pH值8.2
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为4mg./Nm3,脱硫液总量10升，旋流分离器前后富液中硫磺含硫为0.56克/升、0.23克/升硫磺分尚率58.9%。
[0020]实施例4:试验方法同实施例1
(2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为5.9 g /.Nm 3的试验气体。
[0021 ] 试验气体流速:I Nm3/小时气体压力:0.8Mpa
进入旋流分离器液体流量:10升/小时
加入旋流分离器十二烷基苯磺钠流量:0.05毫升/小时
加入旋流分离器聚丙烯酰胺50%水溶液流量:0.1毫升/小时
吸收、再生温度: ?40°C
络合铁溶液铁浓度2.5克/升
溶液的pH值8.2
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为4mg./Nm3,脱硫液总量10升，旋流分离器前后富液中硫磺含硫为0.55克/升、0.05克/升硫磺分离率90.9%。
[0022]实施例5:试验方法同实施例1
(2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为5.9 g /.Nm 3的试验气体。
[0023]试验气体流速:I Nm3/小时气体压力:0.8Mpa
进入旋流分离器液体流量:10升/小时
加入旋流分离器十二烷基硫酸钠流量:0.05毫升/小时
加入旋流分离器聚丙烯酰胺50%水溶液流量:0.1毫升/小时
吸收、再生温度: 35°C
络合铁溶液铁浓度2.5克/升
溶液的pH值8.2
(3)脱硫效果上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为4mg./Nm3,脱硫液总量10升，旋流分离器前后富液中硫磺含硫为0.55克/升、0.05克/升硫磺分离率90.9%。
[0024]实施例6:试验方法同实施例1
(2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为5.9 g /.Nm 3的试验气体。
[0025]试验气体流速:I Nm 3/小时气体压力:0.8Mpa
进入旋流分离器液体流量:10升/小时
加入旋流分离器十二烷基硫酸钠流量:0.05毫升/小时
加入旋流分离器十二烷基苯磺钠流量:0.05毫升/小时
加入旋流分离器聚丙烯酰胺50%水溶液流量:0.1毫升/小时
吸收、再生温度: 37°C
络合铁溶液铁浓度2.5克/升
溶液的pH值8.2
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为4mg./Nm3,脱硫液总量10升，旋流分离器前后富液中硫磺含硫为0.55克/升、0.04克/升硫磺分离率92.7%。
[0026]实施例7:试验方法同实施例1
(2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为5.9 g /.Nm 3的试验气体。
[0027]试验气体流速:I Nm3/小时气体压力:0.8Mpa
进入旋流分离器液体流量:10升/小时
加入旋流分离器十二烷基苯磺钠流量:0.1毫升/小时
加入旋流分离器聚丙烯酰胺50%水溶液流量:0.2毫升/小时
吸收、再生温度: 38°C
络合铁溶液铁浓度2.5克/升
溶液的pH值8.2
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为4mg./Nm3,脱硫液总量10升，旋流分离器前后富液中硫磺含硫为0.55克/升、0.02克/升硫磺分离率96.3%ο
【主权项】
1.一种从脱硫富液中回收硫磺的方法，其特征是采用络合铁吸收液在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液在高价态的金属离子作用下将硫氢根离子转变成对环境无害的单质硫，通过旋流分离器和硫磺聚集剂将湿式氧化脱硫富液液体中硫磺从溶液分离出系统，低价态的金属离子通过空气氧化再生，恢复氧化性能，处理后的气体达到管输的要求。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于吸收液的吸收和再生温度为35~40°C。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于吸收和再生过程中溶液的pH值控制在8?9。4.如权利要求1所述的方法，其特征是在富液管道上增加旋流分离器，旋流分离器通过原料气的压力使得富液产生旋流分离硫磺，旋流分布器上部增加硫磺聚集剂的加料口。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的硫磺聚集剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺的一种或一种以上的物质。6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于所述硫磺聚集剂的加入量为重量百分含量 5 ?20ppmo
【专利摘要】从脱硫液中回收硫磺的方法，属气体净化技术领域。该方法采用旋流分离器和硫磺聚集剂将湿式氧化脱硫富液中的硫磺从溶液分离出系统，所述吸收液为络合铁脱硫液，脱硫液的吸收和再生温度为35～40℃，吸收和再生过程中溶液的pH值控制在8～9。所述硫磺聚集剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺的一种或一种以上的物质，加入量为重量百分含量5～20ppm。本发明方法采用络合铁溶液富液中加入硫磺聚集剂后，提高了旋流分离器络合铁富液中硫磺的分离效率，可将富液中硫磺分离90%以上，极大地降低管道、设备中硫磺的沉积和腐蚀，降低硫堵的发生，脱硫设备运转周期大幅度提高。
【IPC分类】B01D53/52, C01B17/05, B01D53/78
【公开号】CN105584994
【申请号】CN201410565321
【发明人】杨建平
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月22日