处理酸性气体物流的方法和设备的制作方法

专利名称：处理酸性气体物流的方法和设备的制作方法
处理酸性气体物流的方法和设备本发明提供一种处理包含和(X)2的酸性气体物流以提供含水硫酸铵物流的方法和用于此方法的设备，其中所述酸性气体物流例如在净化合成气或炼厂气中由酸性气体脱除装置产生的酸性气体物流。所述方法和设备还应用包含NH3、H2S和(X)2的第一尾气物流。包含硫化氢和二氧化碳的酸性气体可以源自多种来源。例如，原油可能含有多种含硫杂质，这些杂质在炼制过程中可以产生包含二氧化硫的酸性气体物流。另外，如果在原料气化合物中存在任何氮，则炼厂尾气物流如来自催化裂化装置的尾气物流可能含有氨。 替代地，催化裂化装置可以提供含HCN的物流，该物流可以水解产生含氨的尾气物流。酸性气体的另一个例子是粗合成气。合成气或"合成气体"为在此同义使用且用于指衍生自煤、渣油、废物或生物质气化的一氧化碳、氢和任选的惰性组分的混合物的通用术语。合成气的主要组分为氢和一氧化碳。另外，经常存在二氧化碳和微量甲烷。另外， 在粗的或未处理的合成气中也可能存在不想要的组分如hcn、nh3、h2s及有时的COS和cs2。 可以在一个或多个处理阶段中脱除这些不想要的组分，以提供处理后的合成气。处理后的合成气是有价值的原料，可用于生产液态烃的费-托过程中。从粗合成气中脱除硫化氢至低浓度非常重要，这是因为硫化氢可能不可逆地束缚催化剂如费-托催化剂，导致硫中毒。这可能造成催化剂失活，明显降低催化剂活性。另外，如果将合成气用于其它目的，比如燃烧用于发电的燃料，则发电设备如气轮机可能存在在其燃料物流中可以容忍的硫化氢的最大极限。此外，可能对这类发电的废气中排放的硫物种设置环境限制。从组合物如合成气和炼厂气中脱除酸性气体的处理方法将会产生酸性气体物流， 而该酸性气体物流又可能需要处理。通常应用克劳斯法处理包含硫化氢的酸性气体，其中在多步法中使硫化氢发生反应以产生元素硫和水。本发明提供一种处理包含硫化氢和二氧化碳的酸性气体物流的替代方法，所述方法应用含氨的尾气物流由含硫化氢的酸性气体中的硫和尾气物流中的氨产生硫酸铵，所述硫酸铵是一种可用作肥料的工业产品。还提供了相应的设备。在第一个方面，本发明提供了一种处理含吐3和0)2的酸性气体物流从而提供含水硫酸铵物流的方法，所述方法包括至少以下步骤(a)使含H2S和CO2的酸性气体物流流入焚烧炉，以将H2S氧化为S02，从而提供含 SO2和(X)2的焚烧炉废气物流；(b)使焚烧炉废气物流流入硫酸装置，以由废气物流中的SO2生产H2SO4,从而提供含水硫酸物流和含ω2的硫酸装置尾气物流；和(C)使至少一部分含水硫酸物流流入氨洗涤器，以从含NH3、&S和(X)2的第一尾气物流中分离NH3,从而提供含和(X)2的洗涤器尾气物流和含水硫酸铵物流。由酸性气体物流中的硫化氢产生的含水硫酸物流有利地用于洗涤第一尾气物流以脱除氨。
在第一尾气物流中存在的通常被焚烧为队和H2O的氨是一种有价值的工业产品， 特别适用于生产铵基肥料。本发明提供一种方法，其中在第一尾气物流中的氨可用于生产含水硫酸铵物流， 从而有利地避免了焚烧这种有价值组分，并允许随后应用它，例如用作肥料产品。在一个优选方面，酸性气体物流和第一尾气物流作为同一方法的一部分而产生， 例如作为合成气处理或炼油过程的一部分而产生，从而提供一种整合方法。优选地，酸性气体物流和/或第一尾气物流可以作为合成气物流处理的一部分而提供。在另一个方面，本发明提供处理含吐3和0)2的酸性气体物流从而提供含水硫酸铵物流的设备，所述设备至少包括-焚烧炉，用于将含H2S和(X)2的酸性气体物流中的H2S氧化为S02，所述焚烧炉具有用于酸性气体物流的第一入口及用于含和ω2的焚烧炉废气物流的第一出口 ；-硫酸装置，用于由焚烧炉废气物流中的SO2生产H2SO4，所述硫酸装置具有与焚烧炉的第一个出口相连的用于焚烧炉废气物流的第一入口、用于含水硫酸物流的第一出口和用于含CO2的硫酸装置尾气物流的第二出口 ；-氨洗涤器，用于由含NH3、H2S和CO2的第一尾气物流中分离NH3,从而提供含H2S 和(X)2的洗涤器尾气物流和含水硫酸铵物流，所述氨洗涤器具有用于第一尾气物流的第一入口、与硫酸装置的第一出口相连的用于含水硫酸物流的第二入口、用于洗涤器尾气物流的第一出口和用于含水硫酸铵物流的第二出口。下面仅通过实施例的方式并参考非限定性附图对本发明的实施方案进行描述，其中

图1给出了按本发明方法处理酸性气体的典型流程的第一个实施方案。图2给出了按本发明方法在气化过程中处理酸性气体的典型流程的第二个实施方案。为了描述的目的，使用单个附图标记指管线以及管线内承载的物流。相同的附图标记指相似的组件、物流或管线。图1给出了一般性的酸性气体处理设备1，该设备应用此处公开的方法。提供酸性气体物流820，如气化过程中来自合成气物流处理的酸性气体物流。酸性气体物流820含 CO2 禾口 H2S。酸性气体物流820可以输送至焚烧炉850的第一入口 848。焚烧炉850使酸性气体物流820 (及任选的下文所讨论的洗涤器尾气物流180和/或汽提器尾气支流65)中的可燃性组分氧化，从而在第一出口 851处提供焚烧炉废气物流860。酸性气体物流820中的硫化氢在焚烧炉850中部分氧化为二氧化硫。焚烧炉废气物流含CO2和SO2。当在任何洗涤器尾气物流180和/或汽提器尾气支流65中存在NH3时，焚烧炉废气物流还会包含NH3的燃烧产物，如H2O和N2。还可以在第二入口 849a处向焚烧炉850提供含氧物流830如空气来支持燃烧，和如果必要，可以将含烃燃料物流840输送至第三入口 849b。在图1未示出的实施方案中，还可以向焚烧炉提供另一物流。如果酸性气体物流中的硫化氢含量不足以生产硫酸，则还可以向焚烧炉加入熔融态的硫物流，以提供附加硫源。可以将焚烧炉废气物流860输送至硫酸装置900的第一入口 898，所述硫酸装置900从焚烧炉废气物流860中脱除二氧化硫，并应用它在第一出口 901处产生含水硫酸物流910。在第二出口 902处提供包含(X)2和如果向焚烧炉850提供氨时的队和H2O的硫酸装置尾气物流920。硫酸装置900可以按本领域已知的方式由焚烧炉废气物流860中的二氧化硫生产硫酸。例如，二氧化硫可以首先用含氧物流如空气中的氧氧化为三氧化硫so3。可以存在催化剂如钒(V)氧化物催化剂。然后可以用水处理气态三氧化硫，从而在放热反应中生产硫酸。为了控制所放出的热，优选用含2-3wt%水的97-98衬％的硫酸处理三氧化硫，以生产98-99wt%的浓硫酸。在一个替代实施方案中，可以用发烟硫酸吐&07处理三氧化硫，以形成浓硫酸。这种方法以及由二氧化硫生产硫酸的其它方法对本领域熟练技术人员来说是公知的。然后可以将浓硫酸加入水中提供含水硫酸，其在第一出口 901处作为含水硫酸物流910流出硫酸装置900。可以将含水硫酸物流910的至少一部分170输送至氨洗涤器150 的第二入口 149。可以将第一尾气物流120输送至氨洗涤器150的第一入口 148。第一尾气物流120 包含NH3、H2S和C02。第一尾气物流120优选为作为处理方法的一部分而产生的尾气物流。 这将结合附图2更详细地进行讨论，附图2中第一尾气物流可以是来自酸性水或酸性浆液汽提器的尾气物流。替代地，第一尾气物流120可以源自酸性气体处理设备1之外的来源。氨洗涤器150处理第一尾气物流120以脱除氨，从而在第一出口 151处提供包含 H2S和(X)2的洗涤器尾气物流180。通过利用由硫酸装置900生产的含水硫酸物流170进行洗涤，处理第一尾气物流120以分离氨，其中所述含水硫酸物流170在第二入口 149处进入氨洗涤器150。含水硫酸物流170与碱性氨反应，以在氨洗涤器的第二出口 152处提供含水硫酸铵物流190。该物流可用作肥料产品。剩余气体在第一出151处作为洗涤器尾气物流 180流出氨洗涤器150。该物流含有和CO2,和贫含NH3,更优选基本上不含NH3。本方法特别适合于NH3含量为10-6000ppmv、优选为20-2000ppmv的第一尾气物流。氨洗涤器的温度合适地为5-70°C，优选为10-50°C，从而在低温下充分脱除NH3。氨洗涤器中的压力应足以克服下游设备中的压降，上限由上游设备确定，这将结合附图2更为详细地进行讨论。但上游设备压力越高，越难从水中脱除氨和酸性气体。氨洗涤器150中的压力合适地为Ι-lObara，优选为1. 3_4bara，从而在低温下充分脱除NH3。可应用洗涤器尾气物流180由硫化氢组分产生用于硫酸装置900的附加二氧化硫来源。这可以通过使洗涤器尾气物流180流入焚烧炉850实现，在焚烧炉中硫化氢燃烧提供二氧化硫原料。在图1所示的实施方案中，在输送至焚烧炉850的第一入口 848之前，洗涤器尾气物流180与酸性气体物流820组合成为组合的酸性气体物流820a。但洗涤器尾气物流也可以输送至焚烧炉850的单独入口。图2给出了一般性气化设备5如煤气化设备，该设备应用此处公开的处理酸性气体物流的方法。在图2的流程中，针对图1描述的那些物流、单元和区域均具有相同的附图标记、名称和功能。通过将粗烃510如煤原料输送至煤粉碎机和干燥单元500，在其中任选利用助熔剂进行处理，以提供粉碎的煤原料520，从而提供烃原料560如精煤原料。然后将粉碎的煤原料520输送至煤进料单元550，该单元为气化器600提供烃原料560如粉碎且干燥的煤。
气化器600包含气化区600a和冷却区600b。在气化区600a内部，烃原料如粉碎且干燥的煤与氮、氧和蒸汽一起进料至燃烧器。为炉渣形式的灰分在气化区600a中重力沉降并进入炉渣骤冷池，由此将其输送至接收仓进行处理。产品合成气在气化区中上升至上部的骤冷段，在其中用循环的合成气例如经过适当压缩后来自粗合成气物流710的排放物流(在下文中讨论)进行骤冷，从而提供热合成气物流。热合成气物流包含CO、H2、固体颗粒、HCN、NH3> H2S, CO2及任选的COS和/或CS2。在多数情况下都会存在COS，这是因为COS 由H2S和(X)2之间的平衡反应形成。然后热合成气物流可以被输送至冷却区600b如合成气冷却器或废热锅炉，在其中用水物流如沸水物流进一步冷却，从而提供饱和蒸汽物流(未示出)和冷却后的包含C0、H2、固体颗粒、HCN、NH3、H2S、0)2及任选的COS和/或的合成气物流610。然后冷却后的合成气物流610可以输送至干固体脱除装置650如旋风分离器，在其中将大部分固体颗粒与气态组分分离，以提供飞灰670和包含C0、H2、固体颗粒、H20、HCN、 NH3> H2S, CO2及任选的COS和/或的湿固体合成气物流660。湿固体合成气物流660可以输送至湿洗涤塔700，在其中进行洗涤以脱除更多的固体颗粒，从而提供含固体颗粒、HCN、NH3、H2S, CO2及任选的COS和/或的浆液排放物流720、和含CO、H2和(X)2及不想要组分H2S、HCN和NH3及任选的COS和/或的粗合成气物流710。粗合成气物流710可以输送至高压水解区750的第一入口 748，在其中HCN及如果存在的COS和发生水解，以在第一出口 751处提供水解后的合成气物流760和在第二出口 752处提供冷凝的水物流770。粗合成气物流710中存在的氨被分离至冷凝水物流770 中。水解后的合成气物流760包含CO、H2、H2S和C02，并且可以用水饱和。冷凝水物流770 包含H20、NH3、CO2和&S。冷凝水物流770可以输送至酸性水汽提器200，用于如下讨论的进一步处理。高压水解区750中的压力可以为Ι-lOObara，更优选为2_80bara。
在高压水解区750中，HCN和如果适用的COS和/或按如下反应进行转化(A) HCN 的水解HCN+H20 — NH3+C0(B) COS 的水解C0S+H20 — H2S+C02(C) CS2 的水解C&+2H20 — 2H2S+C02高压水解区中的水/蒸汽量以蒸汽为基准计优选为10-80v/v%，更优选为 20-70V/V%，仍更优选为30-50V/V%。在优选的水/蒸汽量下，HCN及任选的COS和/或 CS2的转化率提高。通常，粗合成气物流710中H2O的量足以实现HCN和如果存在的任选的 COS和/或的转化。任选地，在将其输送至高压水解区750之前，为了达到理想的水/蒸汽量，可以向粗合成气物流710中加入水或蒸汽或两者的混合物。任选地，选择反应条件使得反应混合物保持在H2O的露点以下。然后气体物流中的水可以有利地用于将HCN及任选的COS和/ 或CS2转化至想要的水平。如果存在COS和/或CS2,则以整个气体物流为基准计，水解后的合成气物流760 中COS和的总浓度合适地为10ppmv-2vol%，优选为20ppmv_lvol %。高压水解区750可以是气/固接触器，优选为固定床反应器。用于HCN、C0S*C&
7水解的催化剂对本领域熟练技术人员来说是已知的，和包括例如TW2基催化剂或基于氧化铝和/或铬氧化物的催化剂。优选的催化剂为T^2基催化剂。水解会形成包含NH3、H2S和(X)2的水解后合成气物流760，其贫含HCN及如果适用的COS和CS2，例如以整个气体物流为基准计，HCN的浓度低于0. Olvol %，合适地为 0. lppmv-o. Olvol %，优选为 l_50ppmv。如果存在，以整个气体物流为基准计，在水解后合成气物流760中COS的浓度低于 0. Olvol %，合适地为 IOppmv-O. Olvol %，优选为 15-100ppmv。如果存在，以整个气体物流为基准计，在水解后合成气物流760中的浓度低于 0. Olvol %，合适地为 lppmv-0. Olvol %，优选为 2_50ppmv。水解后合成气物流760可以输送至酸性气体脱除装置800的第一入口 798，所述酸性气体脱除装置如本领域中已知的那些。酸性气体脱除装置800从合成气中脱除酸性气体如H2S和一部分CO2,以在第一出口 801处提供处理后的合成气物流810。处理后的合成气物流810包含CO2、CO和H2，和更优选主要由CO2、CO和吐组成。然后可以输送处理后的合成气以进一步处理，例如输送至费-托装置用于转化为更长链液态烃、用作发电的燃料源如应用气轮机或利用水进行CO变换反应以产生氢和二氧化碳。通过这种方式，处理粗合成气物流710以提供已经脱除了 HCN、NH3d2S、一部分CO2 和如果存在的COS和的处理后合成气物流810。酸性气体脱除装置800还在第二出口 802处提供酸性气体物流820。酸性气体物流820包含从水解后合成气物流760中分离出来的酸性气体和C02。可以通过使水解后合成气物流760与吸收液体接触将和一部分(X)2由水解后合成气物流转移至吸收液体来实施酸性气体脱除。这一过程优选在相对高压和环境温度下实施。然后可以使包含H2S和CO2的吸收液体与剩余的气态组分分离，后者作为处理后的合成气物流810离开装置。然后分离后的含和(X)2的吸收液体可以用汽提气再生，通常在相对低压和高温下进行，以提供包含(X)2和的酸性气体物流820。吸收液体可以为能够从水解后合成气物流中脱除吐3和一部分(X)2的任何液体。吸收液体可以包含化学和/或物理溶剂。优选的物理溶剂是聚乙二醇二甲醚(Selexol)。化学溶剂与物理溶剂的组合是特别优选的。合适的化学溶剂为伯、仲和/或叔胺。优选的化学溶剂为仲或叔胺，更优选为衍生自乙醇胺的胺化合物，甚至更优选为DIPA、DEA、MEA、DEDA、 MMEA (单甲基乙醇胺)、MDEA或DEMEA ( 二乙基单乙醇胺)。DI PA和/或MDEA是特别优选的。据信这些化合物与酸性化合物如和/或(X)2反应，从而由水解后合成气物流760中脱除H2S和/或CO2。合适的物理溶剂为环丁砜(环四亚甲基砜)和它的衍生物、脂肪酸胺、N-甲基吡咯烷酮、N-烷基化吡咯烷酮和相应的哌啶酮、甲醇、乙醇、和聚乙二醇的二烷基醚、或它们的混合物。优选的物理溶剂是环丁砜。据信压一和/或CO2将被物理溶剂吸收，从而从水解后合成气物流760中脱除。另外，如果存在硫醇，它们也会被物理溶剂吸收。优选地，吸收液体包含环丁砜、MDEA或DIPA和水。处理后的合成气物流810中的浓度低于水解后合成气物流760中的浓度。在处理后的合成气物流810中，的浓度通常为水解后合成气物流760中浓度的0. 0001% -20%，更优选为0. 0001% -10%。处理后的合成气物流810中H2S的浓度合适地小于IOppmv,更优选小于5ppmv。酸性气体物流820可以输送至焚烧炉850的第一入口 848，并如针对附图1所讨论的进一步进行处理。在另一个实施方案中，图2公开了如何可以由作为气化过程的一部分产生的尾气物流提供输送至氨洗涤器150的第一尾气物流120，从而提供整合的方法和设备。在一个实施方案中，第一尾气物流120可以源自浆液排放物流720。浆液排放物流 720由湿洗涤塔700产生和包含固体颗粒、HCN、NH3、H2S、(X)2及任选的COS和/或CS2。该物流可以输送至酸性浆液汽提器50的第一入口 48以进一步分离。酸性浆液汽提器50也可以在第二入口 49处供应蒸汽物流10。在另一个实施方案中，酸性浆液汽提器50可以供应附加组分例如缓冲液以保持汽提器内的PH。蒸汽可以从浆液排放物流中汽提出气态组分， 从而在酸性浆液汽提器50的第一出口 51处提供包含HCN、NH3、H2S, CO2及任选的COS和/ 或的浆液汽提器尾气物流60，和在酸性浆液汽提器50的第二出口 52处提供包含固体颗粒的汽提后浆液物流70。浆液汽提器尾气物流60基本上不含固体颗粒。汽提后的浆液物流70可以输送至澄清器250以处理固体颗粒浆液。然后浆液汽提器尾气物流60可以输送至低压水解区100，以获得包含NH3、H2S和 CO2的水解后尾气物流110，该物流可以作为第一尾气物流120输送至氨洗涤器150的第一人口 148。可应用浆液汽提器尾气物流60由硫化氢组分产生用于硫酸装置900的附加二氧化硫来源。这可以通过将至少一部分浆液汽提器尾气物流60作为汽提器尾气支流65直接输送至焚烧炉850实现，在焚烧炉中硫化氢燃烧提供用于硫酸装置900的二氧化硫原料。在图2所示的实施方案中，在输送至焚烧炉850的第一入口 848之前，汽提器尾气支流65与洗涤器尾气物流180组合成为组合的酸性气体物流820a。但汽提器尾气支流65也可以输送至焚烧炉850的单独入口。在浆液汽提器尾气物流60含有少量或不含HCN、C0S和的情况下，这一实施方案是优选的。但在物流中存在的低浓度HCN及任意的COS和可以在焚烧炉850中燃烧产生H20、CO2, SO2和N2。物流中存在的氨将燃烧成为其燃烧产品如N2和H20。即使在没有汽提器尾气支流65的情况下，在低压水解区100和氨洗涤器150中处理后，浆液汽提器尾气物流60中的硫化氢最终也在洗涤器尾气物流180中被输送至焚烧炉 850。低压水解区100在性质上类似于用于粗合成气物流710处理的高压水解区750。 低压水解区通常包含水解催化剂。与输送至高压水解区750的粗合成气物流710相比，浆液汽提器尾气物流60处于较低压力下，例如压力为> Ι-lObar，更优选为约1. 3-4. Obar。因此，低压水解区100内的压力在类似的范围内。 在低压水解区100中，HCN和如果适用的COS和/或按针对高压水解区750所讨论的反应(A)-(C)转化。浆液汽提器尾气物流60中的氨浓度可以明显高于输送到高压水解区750的粗合成气物流710中的氨浓度。例如，与粗合成气物流710中的200ppm相比， 浆液汽提器尾气物流60的氨含量可以为约4mol%。 低压水解区100中水/蒸汽的量优选与高压水解区750中的量相同或更高。更高的水含量促进水解反应。水/蒸汽含量通常可以为30-50%，更优选为35%。通常，来自酸性浆液汽提器50的浆液汽提器尾气物流60中的水含量足以使HCN及任选的COS和/或CS2 转化。这是因为酸性浆液汽提器50顶部的条件为约100°C，该条件足以使浆液汽提器尾气物流60被水饱和。与高压水解相比，低压水解反应可以在较高温度如约200°C下实施，这是因为对于浆液汽提器尾气物流60来说不用担心在较高压力和温度下水解粗合成气物流 710的过程中发生的不想要的副反应。如果存在COS和/或CS2,则以整个气体物流为基准计，酸性浆液汽提器尾气物流 60中COS和的总浓度合适地为10ppmv-2vol%，优选为20ppmv_lvol %。低压水解区100可以是气/固接触器，优选为固定床反应器。用于HCN及任选的 COS和/或水解的催化剂对本领域熟练技术人员来说是已知的，和包括TW2基催化剂或基于氧化铝和/或铬氧化物的催化剂。优选的催化剂为T^2基催化剂。水解会形成包含NH3、H2S和(X)2的水解后尾气物流110，其贫含HCN及如果适用的COS和CS2,例如以整个气体物流为基准计，HCN的浓度低于0. Olvol %，合适地为 0. lppmv-o. Olvol %，优选为 l_50ppmv。如果存在，以整个气体物流为基准计，在水解后尾气物流110中COS浓度低于 0. Olvol %，合适地为 IOppmv-O. Olvol %，优选为 15-100ppmv。如果存在，以整个气体物流为基准计，在水解后尾气物流110中的浓度低于 0. Olvol %，合适地为 lppmv-0. Olvol %，优选为 2_50ppmv。水解后尾气物流110可以作为第一尾气物流120输送至氨洗涤器150的第一入口 148。在优选实施方案中，水解后尾气物流110与在下文中讨论的酸性水汽提器尾气物流210组合，以提供组合的汽提器尾气物流，该物流作为第一尾气物流120输送至氨洗涤器 150。正如已经讨论过的，由湿洗涤塔700产生的粗合成气物流710可以输送至高压水解区，以提供包含CO、H2、H2S和(X)2的水解后合成气物流760，和包含H20、NH3> CO2和H2S的冷凝水物流770。冷凝水物流770可以输送至酸性水汽提器200的第一入口 198。在酸性水汽提器200中，可以应用汽提剂如蒸汽分离冷凝水物流770中的气态组分如NH3、H2S和C02，以提供包含NH3、H2S和(X)2的酸性水汽提器尾气物流210和酸性水汽提器水物流220。酸性水汽提器尾气物流210可以作为第一尾气物流120输送至氨洗涤器150的第一入口 148，或者与浆液汽提器尾气物流110组合提供组合的汽提器尾气物流，然后输送至氨汽提器150如上所述进行处理。本领域熟练技术人员将会理解可以在不偏离所附权利要求范围的情况下以多种方式实施本发明。例如，很明显此处公开的方法适用于处理包含H2S的天然气物流，其中通过酸性气体处理装置从天然气物流中脱除酸性气体而提供酸性气体物流。第一尾气物流可以由天然气处理装置外部的含氨物流提供。替代地，此处公开的方法可以用于处理炼厂尾气物流，例如来自催化裂化装置的尾气，如果在原料气的化合物中存在有任何氮，则所述尾气可能含有氨。
权利要求
1.一种处理含和CO2的酸性气体物流(820)从而提供含水硫酸铵物流(190)的方法，所述方法包括至少以下步骤(a)使含和CO2的酸性气体物流(820)流入焚烧炉(850)，以将H2S氧化为S02，从而提供含和(X)2的焚烧炉废气物流(860)；(b)使焚烧炉废气物流(860)流入硫酸装置(900)，以由废气物流(860)中的生产 H2SO4，从而提供含水硫酸物流(910)和含(X)2的硫酸装置尾气物流(920)；和(c)使至少一部分含水硫酸物流(910)流入提供有含NH3、H2S和(X)2的第一尾气物流 (120)的氨洗涤器(150)以分离NH3,从而提供含H2S和CO2的洗涤器尾气物流(180)和含水硫酸铵物流(190)。
2.权利要求1的方法，还包括如下步骤(d)使洗涤器尾气物流(180)流入焚烧炉(850)。
3.权利要求1或2的方法，其中至少部分第一尾气物流(110)通过另外的步骤提供，所述另外的步骤包括(i)提供包含固体颗粒、HCN、NH3、H2S, CO2及任选的COS和/或的浆液排放物流 (720)；( )使浆液排放物流(720)流入酸性浆液汽提器(50)，以从浆液排放物流中分离固体颗粒，从而提供包含HCN、NH3』2S、(X)2及任选的COS和/或的浆液汽提器尾气物流(60) 和包含固体颗粒的汽提后浆液物流(70)；和(iii)使浆液汽提器尾气物流(60)流入低压水解区(100)，以使HCN及任选的COS和 /或(^2水解，从而作为包含NH3、&S和CO2的水解后尾气物流(110)提供第一尾气物流 (120)。
4.前述权利要求任一项的方法，其中至少部分第一尾气物流(110)通过另外的步骤提供，所述另外的步骤包括(iv)提供包含吐0、冊3、COjPH2S的冷凝水物流(770)；和(ν)使所述冷凝水物流(770)流至酸性水汽提器(200)，以作为包含NH3、H2S和CO2的酸性水汽提器尾气物流(210)提供第一尾气物流(120)及酸性水汽提器水物流020)。
5.前述权利要求任一项的方法，其中所述酸性气体物流(820)通过另外的步骤提供， 所述另外的步骤包括-提供包含CO、H2、HCN、NH3> H2S, CO2及任选的COS和/或CS2的粗合成气物流(710)；-使粗合成气物流(710)流入高压水解区(750)，以水解HCN及任选的COS和/或CS2， 从而提供包含CO、H2、NH3A2S和(X)2的水解后合成气物流(760)及包含ΝΗ3、0)2和的冷凝水物流(770)；-使水解后合成气物流(760)流入酸性气体脱除装置(800)，以从水解后合成气物流 (760)中分离出和C02，从而提供包含CO、CO2和吐的处理后合成气物流(810)及酸性气体物流(820)。
6.权利要求5的方法，其中粗合成气物流(710)通过另外的步骤提供，所述另外的步骤包括-提供包含CO、H2、固体颗粒、H20、HCN、NH3、H2S及任选的COS和/或的湿固体合成气物流(660)；和-使所述湿固体合成气物流(660)流入湿式洗涤塔(700)，以从湿固体合成气物流中分离出固体颗粒，从而提供粗合成气物流(710)和包含固体颗粒、HCN、NH3、 S、C02及任选的 COS和/或的浆液排放物流(720)。
7.权利要求6的方法，其中湿固体合成气物流(660)通过另外的步骤提供，所述另外的步骤包括-在气化区(600a)中气化烃原料(560)，从而提供包含0)、《2、固体颗粒、!《^』!13、吐5、 CO2及任选的COS和/或的热合成气物流；-在冷却区(600b)中使热合成气物流冷却，以提供冷却后的合成气物流(610)；和-在干固体脱除装置(650)中使干固体从冷却的合成气物流(610)中分离出来，从而提供飞灰(670)和湿固体合成气物流(660)。
8.一种处理酸性气体物流(820)的设备(1)，至少包括-焚烧炉(850)，用于氧化包含H2S和CO2的酸性气体物流(820)中的为SO2，所述焚烧炉(850)具有用于酸性气体物流(820)的第一入口(848)和用于包含SO2和CO2的焚烧炉废气物流(860)的第一出口(851)；-硫酸装置(900)，用于由焚烧炉废气物流(860)中的SO2生产H2SO4，所述硫酸装置具有与焚烧炉(850)的第一出口(851)相连的用于焚烧炉废气物流(860)的第一入口(898)、 用于含水硫酸物流(910)的第一出口(901)和用于包含(X)2的硫酸装置尾气物流(920)的第二出口 (902)；-氨洗涤器(150)，用于由包含NH3、H2S和(X)2的第一尾气物流(120)分离NH3,从而提供包含吐3和CO2的洗涤器尾气物流(180)和含水硫酸铵物流(190)，所述氨洗涤器(150) 具有用于第一尾气物流(120)的第一入口(148)、与硫酸装置(901)的第一出口(901)相连的用于含水硫酸物流(910)的第二入口(149)、用于洗涤器尾气物流(180)的第一出口 (151)和用于含水硫酸铵物流(190)的第二出口(152)。
全文摘要
本发明提供一种处理包含H2S和CO2的酸性气体物流(820)从而提供含水硫酸铵物流(190)的方法及用于此方法的设备(1)，所述方法包括至少以下步骤(a)使含H2S和CO2的酸性气体物流(820)流入焚烧炉(850)，以将H2S氧化为SO2，从而提供含SO2和CO2的焚烧炉废气物流(860)；(b)使焚烧炉废气物流(860)流入硫酸装置(900)，以由废气物流(860)中的SO2生产H2SO4，从而提供含水硫酸物流(910)和含CO2的硫酸装置尾气物流(920)；和(c)使至少一部分含水硫酸物流(910)流入提供了含NH3、H2S和CO2的第一尾气物流(120)的氨洗涤器(150)，以分离NH3，从而提供含H2S和CO2的洗涤器尾气物流(180)和含水硫酸铵物流(190)。
文档编号B01D53/75GK102413902SQ201080017826
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月6日 优先权日2009年4月8日
发明者S·施伦德 申请人:国际壳牌研究有限公司