濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再生方法及專用設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域： 本發(fā)明設(shè)及濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再生方法及專用設(shè)備，適用于各種濕 式氧化法的催化劑再生過程。
[000引【背景技術(shù)】： 濕式氧化法脫硫是將被溶液吸收的硫化氨在液相中氧化成元素硫并分離出去的工藝。 它具有脫除精度高，操作彈性大，運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，根據(jù)脫硫過程使用催化劑的不同，濕 式氧化脫硫工藝分為神基工藝、饑基工藝、鐵基工藝=種，神基工藝由于脫硫效率低，較少 使用；饑基工藝具有代表性的方法是ADA法，拷膠法，饑基工藝存在硫容低、饑對環(huán)境造 成污染等缺點(diǎn)，受到環(huán)保限制。鐵基工藝即絡(luò)合鐵脫硫工藝的代表工藝如皿ichem公司的 L0-CAT工藝，Shell和Dow公司開發(fā)的Sulferox法等，由于絡(luò)合鐵脫硫工藝具有無毒、高 效、高活性及高選擇性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。該工藝可分為硫化氨的吸收和催化劑氧化再 生兩個(gè)過程，硫化氨在堿液中的溶解度較大，吸收易于進(jìn)行，反應(yīng)器的選擇也比較多樣，如 L0-CAT工藝吸收反應(yīng)器有鼓泡塔，填料塔，文丘里，靜態(tài)混合器等多種形式。而在氧化過程 中，由于氧氣在絡(luò)合鐵溶液中的溶解度低，氧化反應(yīng)器一直采用的持液量大、氣體停留時(shí)間 長的鼓泡塔，鼓泡塔有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，但體積龐大，傳質(zhì)效率低，制約了絡(luò)合鐵 工藝小型化，橋裝化的發(fā)展。
[0003] 超重力是新型過程強(qiáng)化設(shè)備，已經(jīng)應(yīng)用于絡(luò)合鐵脫硫工藝，中國專利 200710101508.0報(bào)告了一種超重力絡(luò)合鐵脫硫硫化氨的方法，該方法的吸收器采用超 重力，氧化器采用鼓泡塔，氧化設(shè)備龐大，效率低。中國專利201110076120. 6和中國 201310353789. 4也報(bào)道類似方法，但氧化過程是使用空氣在常壓下進(jìn)行，由于氧氣的分壓 低，氧氣溶解度低，導(dǎo)致亞鐵氧化率低，限制了工藝的處理能力。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種本發(fā)明的目的在于克服上述 已有技術(shù)的不足而提供一種減小氧化設(shè)備尺寸，縮短氧化再生時(shí)間，氧化效率高。提高了濕 法氧化脫硫工藝的處理量的濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再生方法及專用設(shè)備。
[0005] 本發(fā)明的目的可W通過如下措施來達(dá)到：濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再 生方法，其包括如下步驟： 1)脫硫富液和來自空氣壓縮機(jī)的空氣分別進(jìn)入超重力機(jī)，在填料中發(fā)生氧化反應(yīng)，將 催化劑再生，其中超重力機(jī)壓力不低于0.〇6MPag;空氣氣量高于理論氣量的1. 2倍至2倍； 超重力機(jī)轉(zhuǎn)速在300rmp至2000rmp之間；其中理論氣量由鐵離子與氧氣的反應(yīng)式1/2〇2+ &0巧化2+=0H + 2化計(jì)算得出： 理論氣量計(jì)算公式：Q= (V*C/56/4)巧2. 4/ n其中Q:理論氣量，單位Nm3/h ; V:進(jìn)入超重力機(jī)的富液流量，單位m3A ; C:富液中鐵離子含量，單位g/L; n :富氧空氣中的氧氣分率； 超重力機(jī)出來的氣體進(jìn)入氣液分離罐，經(jīng)捕霧除水后排空； 2)氧化再生后的催化劑溶液進(jìn)入穩(wěn)壓罐，穩(wěn)壓罐與氣液分離罐之間聯(lián)通，W穩(wěn)定超重 力機(jī)的壓力，穩(wěn)壓罐的溶液通過壓力壓出，作為再生后的溶液繼續(xù)與硫化氨反應(yīng)。
[0006]濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再生設(shè)備，其特征在于其包括空氣壓縮機(jī)， 空氣壓縮機(jī)連接超重力機(jī)，超重力機(jī)的出氣口連接氣液分離罐，超重力機(jī)的出液口連接穩(wěn) 壓罐，氣液分離罐與穩(wěn)壓罐聯(lián)通。
[0007]本發(fā)明同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果：本發(fā)明提供一種超重力場下高效氧 化再生脫硫富液的方法，它結(jié)合濕法氧化脫硫和超重力機(jī)的特點(diǎn)，通過提高氧化系統(tǒng)的壓 力，極大地增強(qiáng)了氧氣在催化劑溶液中的溶解度，使得超重力強(qiáng)化傳質(zhì)的作用充分發(fā)揮，氧 化率大幅度提高。該方法不僅減小了氧化設(shè)備的尺寸，同時(shí)縮短氧化再生的時(shí)間，提高了濕 法氧化脫硫工藝的處理量。具體來說，本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)： 1、 氧化效率高，單次氧化亞鐵離子的氧化率在60% W上； 2、 處理量大，超重力的強(qiáng)化傳質(zhì)作用和催化劑氧化再生率的提高，增大了濕法氧化脫 硫工藝的處理能力。
[000引【附圖說明】： 圖1為本發(fā)明的超重力加壓氧化再生設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]
【具體實(shí)施方式】： 實(shí)施例：濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再生方法，其包括如下步驟： 1)脫硫富液和來自空氣壓縮機(jī)的空氣分別進(jìn)入超重力機(jī)，在填料中發(fā)生氧化反應(yīng)，將 催化劑再生，其中超重力機(jī)壓力不低于0. 〇6MPag ;空氣氣量高于理論氣量的1. 2倍至2倍； 超重力機(jī)轉(zhuǎn)速在300rmp至2000rmp之間。其中理論氣量由鐵離子與氧氣的反應(yīng)式1/2 〇2 + &0巧化2+=0H + 2化3+計(jì)算得出： 理論氣量計(jì)算公式：Q= (V*C/56/4)巧2. 4/ n 其中Q:理論氣量，單位Nm3/h ; V:進(jìn)入超重力機(jī)的富液流量，單位m3A ; C:富液中鐵離子含量，單位g/L; n :富氧空氣中的氧氣分率； 超重力機(jī)出來的氣體進(jìn)入氣液分離罐，經(jīng)捕霧除水后排空。
[0010] 2)氧化再生后的催化劑溶液進(jìn)入穩(wěn)壓罐，穩(wěn)壓罐與氣液分離罐之間聯(lián)通，W穩(wěn)定 超重力機(jī)的壓力，穩(wěn)壓罐的溶液通過壓力壓出，作為再生后的溶液繼續(xù)與硫化氨反應(yīng)。
[0011] 濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再生設(shè)備(參見圖1)，其包括空氣壓縮機(jī)1， 空氣壓縮機(jī)1連接超重力機(jī)2,超重力機(jī)2的出氣口連接氣液分離罐3,超重力機(jī)2的出液 口連接穩(wěn)壓罐3,氣液分離罐3與穩(wěn)壓罐3聯(lián)通。
[0012] 進(jìn)行氧化再生時(shí)，脫硫富液和來自空氣壓縮機(jī)1的加壓空氣分別進(jìn)入超重力機(jī)2， 在填料中發(fā)生氧化反應(yīng)，將催化劑再生。超重力機(jī)2出來的氣體進(jìn)入氣液分離罐3,經(jīng)捕霧 除水后排空。氧化再生后的催化劑溶液進(jìn)入穩(wěn)壓罐4,穩(wěn)壓罐4與氣液分離罐3之間聯(lián)通， W穩(wěn)定超重力機(jī)2的壓力。穩(wěn)壓罐4的溶液通過壓力壓出，作為再生后的溶液繼續(xù)與硫化 氨反應(yīng)。
[0013]通過改變空氣中氧氣濃度，進(jìn)而對富液氧化再生工藝進(jìn)行評價(jià)。相關(guān)數(shù)據(jù)見表1， 表中列出5種工況條件，每種工況下的數(shù)據(jù)均是連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行48小時(shí)情況下所得數(shù)據(jù)的 平均值。
[0014] 下列實(shí)施例中所使用的催化劑為煙臺(tái)新瑞環(huán)?？萍加邢薰咎峁┑慕j(luò)合鐵催化 劑。超重力機(jī)轉(zhuǎn)速1500rmp ;
從實(shí)施例1和2、3、4、5的對比可W看出，在加壓后，亞鐵離子的氧化率顯著提高。
[0015] 上述實(shí)施例中的脫硫劑還可W采用其他已有的含有馨合鐵離子的脫硫劑，W上的 實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫 離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變 形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再生方法，其包括如下步驟： 脫硫富液和來自空氣壓縮機(jī)的空氣分別進(jìn)入超重力機(jī)，在填料中發(fā)生氧化反應(yīng)，將催 化劑再生，其中超重力機(jī)壓力不低于〇? 〇6MPag;空氣氣量高于理論氣量的L2倍至2倍；超 重力機(jī)轉(zhuǎn)速在300rmp至2000rmp之間；其中理論氣量由鐵離子與氧氣的反應(yīng)式1/2O2 + H2O+2Fe2+=0H+2Fe3+計(jì)算得出： 理論氣量計(jì)算公式：Q= (V*C/56/4) *22. 4/n 其中Q:理論氣量，單位Nm3/h; V:進(jìn)入超重力機(jī)的富液流量，單位m3/h; C:富液中鐵離子含量，單位g/L; n:富氧空氣中的氧氣分率； 超重力機(jī)出來的氣體進(jìn)入氣液分離罐，經(jīng)捕霧除水后排空； 氧化再生后的催化劑溶液進(jìn)入穩(wěn)壓罐，穩(wěn)壓罐與氣液分離罐之間聯(lián)通，以穩(wěn)定超重力 機(jī)的壓力，穩(wěn)壓罐的溶液通過壓力壓出，作為再生后的溶液繼續(xù)與硫化氫反應(yīng)。2. 濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再生設(shè)備，其特征在于其包括空氣壓縮機(jī) (1)，空氣壓縮機(jī)（1)連接超重力機(jī)（2)，超重力機(jī)（2)的出氣口連接氣液分離罐（3)，超重力 機(jī)（2 )的出液口連接穩(wěn)壓罐（3 )，氣液分離罐（3 )與穩(wěn)壓罐（3 )聯(lián)通。
【專利摘要】本發(fā)明公開了濕式氧化脫硫工藝的超重力加壓氧化再生方法，所述方法包括：脫硫富液和來自空氣壓縮機(jī)的空氣分別進(jìn)入超重力機(jī)，在填料中發(fā)生氧化反應(yīng)，將催化劑再生。超重力機(jī)出來的氣體進(jìn)入氣液分離罐，經(jīng)捕霧除水后排空。氧化再生后的催化劑溶液進(jìn)入穩(wěn)壓罐，穩(wěn)壓罐與氣液分離罐之間聯(lián)通，以穩(wěn)定超重力機(jī)的壓力。穩(wěn)壓罐的溶液通過壓力壓出，作為再生后的溶液繼續(xù)與硫化氫反應(yīng)。本發(fā)明能顯著提高氧化率，同時(shí)處理量大，占地面積小。
【IPC分類】B01D53/52, B01D53/96, B01J38/48
【公開號(hào)】CN105169945
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】呂明方, 曾翔鵬, 曹玉虎, 侯怡帆, 朱家輝, 王宗麗, 鄒光武
【申請人】煙臺(tái)新瑞環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月2日