[发明专利]酸性水汽提氨气的脱硫净化工艺

说明书

本发明提供一种酸性水汽提氨气的脱硫净化工艺，主要设备沿氨气流向包括加热器、H₂S直接氧化反应器、两个并联或可改变先后串联次序的冷凝器，和两个可串并联的催化氧化吸附脱硫塔；加热器之前设H₂S浓度在线分析仪、氧气配入管和混合器，充分混匀后进加热器；H₂S直接氧化反应器装填TiO₂基硫磺回收催化剂，催化氧化吸附脱硫塔装填由活性炭改性制备的催化氧化吸附脱硫剂；H₂S直接氧化反应器入口气温度190～210℃，催化剂空速100‑1000h^‑1，床层温度210‑260℃，出口氨气中H₂S 200‑500ug/g NH₃，SO₂≤300 ug/g NH₃；催化氧化吸附脱硫塔入口气温度10‑50℃，脱硫剂空速10‑100h^‑1，出口氨气中H₂S≤3ug/g NH₃，SO₂≤1ug/g NH₃，有机硫≤1ug/g NH₃。

技术领域

本发明涉及一种氨气净化提纯工艺，具体涉及一种酸性水汽提氨气的脱硫净化工艺。

背景技术

炼油厂、煤化工厂、煤焦化厂、煤制天然气厂以及部分天然气加工装置所产生的酸性水，包括酸性污水和部分加氢装置循环氢处理所得含硫化氢和氨的水溶液，通过汽提分离，获得硫化氢气流和氨气气流。

酸性水汽提分离所得氨气中，如酸性污水单塔汽提分离并经三级冷凝所得氨气，通常含有如1%左右的H₂S，一般经循环洗涤法将大部分H₂S洗入氨水并打回汽提塔重新分离，或做成NH₄HS结晶产品或溶液卖掉，或者不经氨水洗涤直接降至低温形成NH₄HS结晶将大部分H₂S除去；氨气中剩余少量H₂S再通过精脱硫剂吸附处理，处理后氨气可达到H₂S≤10ug/g乃至≤3ug/g的水平。但这些氨气脱硫净化装置存在NH₄HS结晶处理控制麻烦、NH₄HS溶液或结晶产品因含杂/颜色/异味而用途受限、降温能耗大费用高、操作环境差等问题，还存在精脱硫剂再生时的废气处理及排放问题或者废剂处理问题；而且，对所含少量SO₂、COS，有机硫如硫醇、硫醚、CS₂，以及少量挥发酚类、氰类、烃，没有净化效果或者净化效果不够理想，有时会造成后续主要设备如压缩机的腐蚀问题，以及氨气/液氨产品的质量如色度问题；精脱硫剂再生时的废气成分复杂，所含有机硫、挥发酚类、氰类，难于处理及排放。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种酸性水汽提氨气的脱硫净化工艺，主要设备沿氨气流向包括加热器、H₂S直接氧化反应器、两个并联或可改变先后串联次序的冷凝器，和两个可串并联的催化氧化吸附脱硫塔；冷凝器底部具有可连续或间歇排出液态单质硫但不排出气体的排硫口；

加热器之前，沿氨气流向依次设置H₂S浓度在线分析仪、氧气配入管和混合器，氧气配入量略多于H₂S的流量，充分混匀后进加热器；

H₂S直接氧化反应器装填TiO₂基硫磺回收催化剂，其在正常操作条件下可将大部分COS水解为H₂S，将大部分H₂S和O₂反应转化为单质硫；

催化氧化吸附脱硫塔装填由活性炭改性制备的催化氧化吸附脱硫剂，在床层温度10-50℃的操作条件下，将氨气所含少量有机硫、酚类、氰类、烃及未凝单质硫吸附，将所含极少量SO₂与H₂S反应转化为单质硫并吸附，将其余H₂S和所含少量O₂反应转化为单质硫并吸附在内孔中和颗粒间；