[发明专利]一种低温甲醇洗工艺尾气脱硫及硫资源化的方法

说明书

本发明公开了一种低温甲醇洗工艺尾气脱硫及硫资源化的方法，该方法通过催化转化的方式将低温甲醇洗工艺产生的含硫尾气中的有机硫转化为H₂S；采用干法将H₂S转化为硫单质并吸附在脱硫剂上；当达到H₂S穿透点前切入再生工序；采用热空气对脱硫剂进行再生，在微热条件下采用臭氧将SO₂氧化为SO₃，并进入水喷淋塔转化为硫酸，未完全反应的臭氧分解为O₂，喷淋塔的尾气作为空气源循环使用。本发明兼具环境效益和经济效益；脱硫后尾气中总硫浓度＜1ppm，减轻或消除厂区周边异味，使尾气达标排放，且不产生二次污染；工艺流程简单、脱硫剂再生彻底，实现了废热再利用，并将煤气中的硫化物资源化为硫酸；适于市场和工业化推广应用。

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种低温甲醇洗工艺尾气脱硫及硫资源化的方法。

背景技术

低温甲醇洗工艺是上世纪50年代由德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种气体净化技术。该技术以冷甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对H₂S、有机硫、CO₂、氰化物等溶解度极大，而对CH₄、CO、N₂、H₂溶解度较小的优良特性，脱除原料气中的酸性气体。低温甲醇洗工艺技术成熟，可将气体中的硫化物和CO₂在同一个塔内分段、选择性地脱除，被广泛应用于煤气化合成氨、合成甲醇、制备城市煤气、制氢等工业过程。

由煤气化来的荒煤气经过变换冷却，送入低温甲醇洗系统，脱除H₂S和多余的CO₂等物质，净化后的气体总硫含量可至0.1ppm以下，CO₂含量可至20ppm以下，适用于硫含量要求严格的任何工况。吸收饱和的甲醇富液利用CO₂解吸塔、H₂S浓缩塔等装置分别对CO₂、H₂S副产品进行回收，其中H₂S进一步采用克劳斯工艺回收硫磺。低温甲醇洗富液采用减压闪蒸、气提、热再生三种方法合理配置进行再生，再生后的甲醇回用至吸收塔。在上述过程中，H₂S浓缩塔出口、CO₂闪蒸塔出口的工艺尾气中会存在少量的H₂S、COS等硫化物，存在异味，影响厂区周边环境。针对该问题，国内工厂的处理方式通常有两种，一种是将工艺尾气直接排至火炬系统进行高空排放，该法虽然在一定程度上减轻了厂区周边的异味，但H₂S、COS燃烧产生SO₂，排入大气造成严重的环境污染，且对硫资源产生浪费；另外一种方法是采用氧化铁或氧化锌对硫化物进行吸附，该法虽实现了硫化物脱除，但存在运营成本高、产生固废等问题，且同样不能实现硫的资源化。因此，开发一种高效、经济的脱硫工艺，长期以来是低温甲醇洗煤气净化领域重要的研究课题。

申请公布号为CN 110314540 A的发明《一种低温甲醇洗硫化氢处理装置》，先将硫化氢脱硫塔尾气采用换热器换热，再采用硫化氢吸附塔处理，使用的吸附剂为DS-1型耐缺氧复合金属氧化锌，处理后尾气中的H₂S含量在1ppm以下，直接排入火炬系统。其虽实现了H₂S的脱除，但氧化锌脱硫系统的投资及运行成本高，且氧化锌不能脱除尾气中的有机硫，排入火炬系统燃烧后仍产生大量SO₂；此外，该发明未提及脱硫剂的再生问题，且不能实现硫的资源化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低温甲醇洗工艺尾气脱硫及硫资源化的方法，不但能有效脱除低温甲醇洗工艺尾气中的H₂S和有机硫，而且实现了硫的资源化和废热利用，兼具环境效益和经济效益。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

（1）将低温甲醇洗工艺尾气通入有机硫转化塔，在催化剂的作用下将尾气中的有机硫转化为H₂S；