一種酸性氣生產硫氫化鈉工藝方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種酸性氣生產硫氫化鈉工藝方法及裝置，適用于酸性氣氣體凈化領 域，尤其適用于含硫氫化物等酸性氣體的凈化和污染物資源化的處理方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 煉廠酸性氣主要來自于酸性水汽提、循環氫脫硫、干氣脫硫等裝置，酸性氣中主要 含H2S、CO 2。目前大部分小型煉廠的酸性氣基本上采用燃燒后排放的處理方法。這種方法 一方面造成資源的浪費，另一方面給環保帶來了巨大的壓力，影響企業的發展空間。為保護 環境和確保資源的充分利用，對小型煉廠的酸性氣進行回收利用勢在必行。
[0003] 大中型煉廠酸性氣的處理，主要是利用酸性氣制備硫磺，目前比較常用的有兩種 工藝技術，一種是二級Claus+尾氣加氫還原+溶劑吸收工藝技術；另一種是美國Merichem 公司氣體技術產品公司開發的LO-CAT工藝技術。
[0004] 二級Claus+尾氣加氫還原+溶劑吸收技術工藝成熟、操作穩定、產品硫磺質量穩 定，但由于流程長、投資大，Claus工藝只能處理高濃度的酸性氣體，通常當原料氣中的H 2S 體積分數小于20%時，裝置就不易操作了。因此，Claus工藝適合于年產硫磺5000t以上的 裝直。
[0005] LO-CAT工藝采用多元螯合的鐵催化劑使H2S直接轉化為元素硫，H2S的脫除率超過 99. 9%。LO-CAT工藝能夠適合酸性氣量波動較大以及H2S含量在0~100%的各種工況，原 料適應條件寬泛，適應酸性氣波動變化的實際情況。且LO-CAT液體氧化還原技術處理方案 不使用任何有毒的化學制品，并且不會產生任何有害的廢氣副產品，對環境安全的催化劑 可以在處理過程中不斷再生。但是由于LO-CAT存在操作費用高、硫磺純度和色澤略差于克 勞斯工藝，且在生產過程中產生的硫硫磺顆粒會發生堵塞現象，因此，LO-CAT工藝在年產硫 磺5000t以下規模上經濟性較差(相對于二級Claus+尾氣加氫還原+溶劑吸收技術)。
[0006] 對于小型煉廠而言，由于酸性氣量相對較小，采用二級Claus+尾氣加氫還原+溶 劑吸收技術工藝存在流程長、操作復雜、投資大，規模效益較差。而采用LO-CAT技術也存在 一次投資較大，催化劑和專利使用費較高等問題。
[0007] 硫酸作為基本的化工原料之一，廣泛用于各行各業。用酸性氣中含有的硫化氫作 為原料，可以省去許多工藝步驟，即節省了投資，又降低了成本，還可以有效的回收利用硫 資源。由于小型煉廠酸性氣氣量較小，只能生產較低濃度的工業硫酸，不能生產價值更高的 發煙硫酸，經濟效益不高，同時，由于硫酸的運輸、儲存均有一定難度，因此，煉油廠附近穩 定的市場需求是限制其發展的重要因素。
[0008] 對于小型煉廠酸性氣總氣量較小，可以采用投資較少的脫硫新工藝，將H2S回收制 備亞硫酸鹽，首先將酸性氣進行燃燒生成SO 2，然后送入吸收塔進行化學吸收生成亞硫酸鹽 溶液，再將溶液與堿性吸收劑反應，制備亞硫酸鹽液體產品，或者生成亞硫酸鹽結晶物，經 分離、干燥等工序制備成亞硫酸鹽固體產品。該裝置流程較短，反應簡單，操作彈性大，可 適應小型煉廠酸性氣波動對生產過程的影響，可通過選擇不同的工序生產固體或者液體產 品，選擇不同的吸收劑可生產不同類型的亞硫酸鹽，且通過三段吸收實現尾氣達標排放，實 現凈化尾氣的目的。但實際生產過程中存在設備腐蝕嚴重，維修費用較高的確定。
[0009] CN101143714A公開了一種利用高含烴的酸性氣制備硫酸的方法，硫化氫酸性氣體 按比例分別進入第一、第二硫化氫燃燒爐中燃燒，從第一燃燒爐出來的高溫爐氣，通過爐氣 冷卻器，被空氣冷卻到一定溫度，然后進入第二燃燒爐與補充的含硫化氫酸性氣體繼續與 爐氣中剩余空氣一起燃燒，第二燃燒爐出來的高溫爐氣進入余熱鍋爐儲熱，再進入凈化工 段、轉化工段、干吸工段進行常規制酸。此工藝方法只能生產98%工業硫酸，不能生產價值 更高的發煙硫酸，同時，由于硫酸的運輸、儲存均有一定難度，因此，煉油廠附近穩定的市場 需求是限制其發展的重要因素。
[0010] CN1836767A公開了一種煉油廠酸性氣的處理方法，利用酸性氣作為水泥廠立窯的 燃料，酸性氣在窯內燃燒時，其中的H 2S成分與水泥料發生化學反應而生成CaSO4，其他有害 成分也被燒結而轉化，從根本上解決酸性氣處理的難題，同時，酸性氣作為一種氣體燃料， 使水泥廠節能燃料，實現環境保護及解決燃料的雙重目的，但是，這種方法有一定的局限 性，不易于推廣。
[0011] CN101337661A-種制備硫氫化鈉的方法中，先分別采用燒堿和石灰乳吸收含有硫 化氫和二氧化碳的酸性氣生成中間液，再按比例進行混合，得到低碳酸根的硫氫化鈉產品。 該方法不要求酸性氣為較純凈的硫化氫氣體，但流程較長，自動化程度低。
[0012] 文獻《用氫氧化鈉溶液吸收硫化氫制取硫化鈉工業技術》【尚方毓，《無機鹽工業》， 第44卷第2期，2012年2月】該工藝將硫化氫用氫氧化鈉溶液吸收并制取硫化鈉的生產工 藝，用380~420g/L氫氧化鈉溶液在填料塔中吸收硫化氫，反應終點控制硫化鈉質量濃度 為330~350g/L，硫化氫吸收率達95%~98%。該工藝不僅可有效保護環境，而且可為企業 創造效益。但是，此工藝產物硫化鈉容易變質，且不易儲存。
[0013] 酸性氣還可以用來制氫等，另有文獻公開了一種由酸性氣體發電的方法，以含硫 化氫的氣體物流發電的方法，并且與硫酸裝置組合時，所述方法特別有用。但是，此工藝方 法運行效率不高，發電量有限，經濟效益較差。
[0014] 目前，對于小型煉廠酸性氣來說，需要一種綜合考慮安全、環保、經濟性等因素的 酸性氣處理方法及酸性氣反應器。
【發明內容】
[0015] 針對現有技術的不足，本發明提供一種酸性氣生產硫氫化鈉工藝方法及裝置，與 現有技術相比，本發明裝置簡單，設備規模小，能耗低，操作費用少，且有較好的經濟效益， 實現酸性氣凈化和污染物資源化的雙重目標，適用于煉廠酸性氣的處理。
[0016] 本發明提供一種酸性氣生產硫氫化鈉裝置，所述裝置包括反應管道，反應管道一 端為酸性氣入口，另一端為酸性氣出口；反應管道通過設置隔板分成四級反應區，按照氣體 流動方向依次為一級反應區、二級反應區、三級反應區和四級反應區；每級反應區內均設置 液相噴淋裝置，每級反應區的下方均對應設置儲液罐，每級儲液罐上部均設置液封組件，每 級儲液罐均設置吸收液入口、生成液出口和循環液出口，循環液出口經管線與液相噴淋裝 置連接。
[0017] 本發明酸性氣生產硫氫化鈉裝置中，每級反應區的下方對應設置儲液罐，按照氣 體流動方向依次為一級儲液罐、二級儲液罐、三級儲液罐和四級儲液罐。
[0018] 本發明酸性氣生產硫氫化鈉裝置中，所述四級儲液罐的生成液出口經管線與三級 儲液罐的吸收液入口連接，三級儲液罐的生成液出口經管線與二級儲液罐的吸收液入口連 接，二級儲液罐的生成液出口經管線與一級儲液罐的吸收液入口連接，且四級儲液罐的生 成液出口位置高于三級儲液罐的吸收液入口，三級儲液罐的生成液出口位置高于二級儲液 罐的吸收液入口，二級儲液罐的生成液出口位置高于一級儲液罐的吸收液入口。
[0019] 本發明酸性氣生產硫氫化鈉裝置中，每級儲液罐的吸收液入口位置均高于生成液 出口位置。
[0020] 本發明酸性氣生產硫氫化鈉裝置中，二級儲液罐的吸收液入口、三級儲液罐的吸 收液入口均與NaOH溶液入口管線連接。
[0021] 本發明酸性氣生產硫氫化鈉裝置中，二級儲液罐循環液出口還與四級儲液罐吸收 液入口連接，將二級反應生成液作為吸收液送入四級反應區。
[0022] 本發明酸性氣生產硫氫化鈉裝置中，酸性氣出口管線上設有硫化氫含量檢測裝 置,通過排放氣中硫化氫含量,調節NaOH溶液加入量。
[0023] 本發明酸性氣生產硫氫化鈉裝置中，一級儲液罐生成液出口經出料管線與產品儲 罐連接，所述出料管線上設置有液位控制設備。
[0024] 本發明酸性氣生產硫