[发明专利]用于待处理原料气中CO2含量较高的硫磺回收催化剂的填装方法

说明书

技术领域

本发明是一种用于待处理原料气中CO₂含量较高的硫磺回收催化剂的填装方法。属于从包括气态硫化物的气态含硫化合物中制备硫的方法。适用于石油炼制和天然气加工装置工艺中的脱硫工段的单质硫回收。

背景技术

硫磺回收装置酸性气中或多或少存在一定数量的CO₂气体，有的硫回收装置酸性气中CO₂气体含量很高，体积含量可达50％。例如，中石化普光气田天然气中含有10％～15％(v)H₂S、6％～10％(v)CO₂，天然气需脱硫脱碳，脱硫脱碳后的尾气做为硫回收装置的酸性气，这就使得酸性气中CO₂含量较高，含量一般在30％～40％(v)之间。酸性气中CO₂的存在会对硫回收装置正常运行造成一定影响，主要表现在以下两个方面：一是对于含氨酸性气，由于酸性气需要烧氨，为了使氨完全燃烧，一般控制制硫燃烧炉炉膛温度在1250℃以上，较高CO₂的存在，使酸性气中H₂S浓度降低，难以维持燃烧炉的温度，不利于装置的正常运行；二是酸性气中CO₂含量过高，CO₂易与H₂S反应生成COS，这就要求制硫催化剂需具有较高的有机硫水解活性，否则会造成装置总硫回收率的降低。目前，在处理高含CO₂酸性气的装置中，选用的硫回收催化剂一般为常规氧化铝基硫回收或负载铁的氧化铝基双功能硫回收催化剂，这些催化剂有机硫水解活性低，失活快，运行周期短，严重时会造成硫磺回收装置的非计划停工，影响整个工厂的正常生产。现有技术中，还没有专门针对高含CO₂酸性气硫回收装置设计的催化剂装填方法，只有少量一般硫回收装置的装填方法。

中国专利CN200810238373.7公开了一种制硫催化剂的选用和装填方法，该法属于橡胶助剂行业硫磺回收领域，设置三级制硫反应器，并对其分别进行制硫催化剂的填充，一级转化器上部装填1m³的PSR-41，下部装填2m³的PSR-31；二级转化器上部装填1.1m³的PSR-41，下部装填2.1m³的PSR-31；三级转化器上部装填1.6m³的PSR-41，下部装填1.6m³的PSR-31，该装填方法中使用的PSR-31催化剂为钛基催化剂，存在磨耗高、强度差的缺点，影响装置平稳运行。

中国专利CN200910018803.9公开了一种硫磺回收装置的催化剂组合工艺，二级克劳斯反应器之后串接选择性加氢还原反应器、选择性氧化反应器和两台并联的吸附脱硫塔。其中，一级克劳斯反应器上部装填脱漏氧保护型硫磺回收催化剂，下部装填TiO₂硫磺回收催化剂；二级克劳斯反应器装填助剂型硫磺回收催化剂；选择性加氢还原反应器装填SO₂选择性还原催化剂，该催化剂将SO₂选择性还原为单质硫，该装填方法中使用的漏“O₂”保护性硫磺回收催化剂有机硫水解能力差，强度较低，在装置运行后期容易粉化，催化剂失活快，同样影响装置平稳运行。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种用于待处理原料气中CO₂含量较高的硫磺回收催化剂的填装方法，通过催化剂的配置提高有机硫的水解活性，保持催化剂的高克劳斯活性，提高装置总硫回收率，延长催化剂的运行周期。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：

本发明的用于待处理原料气中CO₂含量较高的硫磺回收催化剂的填装方法，其特征在于硫回收装置采用两级制硫转化工艺，一级转化器上部装填三分之一至二分之一高度的有机硫水解活性高的多功能硫回收催化剂，下部装填三分之二至二分之一高度的大比表面积氧化铝基硫回收催化剂；二级转化器全部装填大比表面积氧化铝基硫回收催化剂。

本发明的用于待处理原料气中CO₂含量较高的硫磺回收催化剂的填装方法，其特征在于所述多功能硫回收催化剂性能技术指标如下：

比表面积/m²·g^-1    ≥200

孔容/mL·g^-1        ≥0.30