同時制備氫的零排放硫回收方法
【專利摘要】公開的是由含H2S氣流同時制備氫和硫且零排放的方法。該方法包括使H2S熱氧化裂解以便形成H2和S2。優(yōu)選使用富氧空氣進行氧化，優(yōu)選純氧。原料中H2S/O2比高于2:1，優(yōu)選在3:1～5:1的范圍內(nèi)。
【專利說明】同時制備氫的零排放硫回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及從含H2S氣流中回收硫的方法且涉及硫回收設(shè)備(plant)。具體地，本發(fā)明涉及與硫回收方法相關(guān)的氫制備。
【背景技術(shù)】
[0002]硫回收設(shè)備設(shè)計成從來自胺再生體系和酸性水汽提裝置的含H2S酸性氣體中去除H2S,從而產(chǎn)生硫，和可以以液體或固體形式儲存并出售給不同使用者用于數(shù)種不同工業(yè)用途的無毒產(chǎn)物。包含可變量H2S的來自胺再生體系和酸性水汽提裝置的酸性氣體，通?；诟牧嫉腃laus方法在硫回收單元(SRU)中進行處理以便大量硫回收，隨后在尾氣處理(TGT)部分進行處理以便進一步回收硫。酸性氣體中包含的其它雜質(zhì)(包括氨和烴)在Claus部分被破壞。
[0003]改良的Claus方法自身從原料中回收約94~96% (2催化階段)或95~98% (3階段)硫。因此當(dāng)需要更高硫回收效率(SRE)時，有必要進一步處理Claus尾氣。
[0004]改良的Claus方法包括酸性氣流在熱反應(yīng)器中的亞化學(xué)計量燃燒(熱階段)，隨后在Claus反應(yīng)器中催化轉(zhuǎn)化(催化階段)。在Claus部分，根據(jù)以下反應(yīng)將總H2S的三分之一氧化為S02，SO2與剩余H2S反應(yīng)以形成硫和水:
【權(quán)利要求】
1.一種用于由含H2S氣流制備氫的方法，包括使所述氣流進行熱氧化裂解以形成H2和S2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中以原料中高于2:1、優(yōu)選在3:1~5:1的范圍內(nèi)的H2S/02摩爾比進行所述熱氧化裂解。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述H2S/02比在4:1~4.5:1的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述熱氧化裂解在包括至少40%氧、優(yōu)選至少60%氧的含氧氣流的影響下進行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述含氧氣流是純度為90%~100%的氧。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述熱氧化裂解在1100~1550°C、優(yōu)選1100~1400°C的溫度基本上自熱地進行。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，包括使所形成的302進行氫化的附加步驟。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中使由所述熱氧化裂解產(chǎn)生的氣體基本上立即驟冷到低于950°C的溫度，優(yōu)選為850~750°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在驟冷區(qū)的停留時間優(yōu)選為IOms~300ms，更優(yōu)選為IOms~100ms,最優(yōu)選為IOms~50ms。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中通過在反應(yīng)室的最終部分與水直接混合來完成所述驟冷步驟。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中熱氧化裂解階段后接Claus催化階段，所述Claus催化階段包括氣體再熱器、Claus催化反應(yīng)器和硫冷凝器。
12.一種適用于進行含H2S氣流的熱氧化裂解的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于含H2S酸性氣流的進口、用于含氧流的進口、以及熱氧化裂解反應(yīng)區(qū)，所述熱氧化裂解反應(yīng)區(qū)包括混合區(qū)，優(yōu)選包括燃燒器和熱反應(yīng)器。
13.一種用于由含H2S氣流組合制備氫和硫的方法，其中所述方法根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項所述進行。
【文檔編號】C01B17/04GK103687801SQ201280026677
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月6日
【發(fā)明者】L·莫利納里, F·安杰利尼, L·巴爾巴托 申請人:代表Mt創(chuàng)新中心的斯塔米卡邦有限公司