[其他]氧化脫除氣體中的硫化氫

無效

• 申請號: 85109460
• 申請日: 1985-12-03
• 公開（公告）號: CN85109460A
• 公開（公告）日: 1986-07-23
• 發明（設計）人: 沃爾特·A·克朗克賴特;莫里·I·施洛斯曼;艾吉·索爾巴肯;克里斯琴·P·范迪吉克
• 申請（專利權）人: 凱洛格總公司
• 主分類號: B01D53/34
• 分類號: B01D53/34;C01B17/04
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 陶令靄

本發明是關于脫除氣體中硫化氫的方法。含硫化氫的氣體通過和含硫代硫酸鹽離子的水溶液接觸產生元素硫，通過硫化氫的氧化作用隨即硫代硫酸鹽離子得到再生。

硫化氫作為一種污染物常存在于許多氣體之中，若未經處理，這些氣體是不允許排入大氣的，也不能利用其中的組分進行其它生產。多年來已發展了許多脫除硫化氫氣體的工藝過程，生產基本不含硫化氫的氣體。這些工藝過程中，很多是用循環方式進行操作並用可再生的氧化劑去氧化硫化氫，從而得到回收的元素硫，這樣經過處理后的氣體可排入大氣或重新被利用。在硫化氫被氧化成以后，含水吸收介質內被典型地還原了的氧化劑的再生，是通過該含水介質和空氣或氧氣的接觸來實現的。

許多這樣的工藝過程常常是在溶液中用一種較貴的有機原料。人們熟知的許多所謂濕法脫硫化氫的工藝過程，特別是那些含有機衍生物，例如醌類的工藝過程，一個共同的缺點，是生成一種硫代硫酸鹽離子付產物。很多努力和創造性工作是直接為了減少或消除氧化液中的硫代硫酸鹽及連多硫酸鹽。這些氧化液被用來從氣體中吸收硫化氫。例如美國專利4，347，212敘述了幾種在這方面的情況。美國專利3，773，662描述了從溶液中除去硫代硫酸鹽的工藝過程，此過程引入硫化氫氣體到液流中，去分解多硫化物和抑制元素硫在冷卻時的水解作用，這樣增加了硫磺廠的硫回收。硫代硫酸鹽的存在是作為不希望有的污害來處理的。

很久以來已認識到在含水溶液中的連多硫酸鹽或硫代硫酸鹽可和硫化氫反應生成硫。舉一個例子，美國專利1，832，325，講述了一個通過硫代硫酸鈉氧化成連四硫代酸鈉，然后和硫化氫反應來脫除硫化氫的工藝過程。這篇美國專利同樣公開了采用緩沖鹽例如碳酸氫鈉或磷酸鈉來保持氫氧根離子濃度在某一值以下，因為在這值以上，連四硫酸鈉不穩定。硫代硫酸鹽氧化成連四硫酸鹽是通過使用某些鎳或鈷催化劑來實現的。

美國專利1，937，196敘述了通過碳酸鈉溶液和硫化氫反應脫除氣體中的硫化氫。該碳酸鈉溶液后來通過加熱和曝氣再生。這篇專利敘述了使用硫代硫酸鹽，例如硫代硫酸鈉，硫代硫酸銨，硫代硫酸鋅，硫代硫酸鐵及類似用于吸收二氧化硫的鹽類。硫代硫酸鹽是通過和硫化氫接觸而獲得再生。在這種和吸收了二氧化硫的硫代硫酸鹽溶液接觸反應后，硫得到了回收。

美國專利3，536，618，描述了脫除硫的步驟：硫代硫酸銨與氣體中的硫化氫反應，然后分解以回收氨，硫化氫，水及元素硫，生成的含水物料可循環使用，即通過一個簡單吸收操作脫除烴產品中的硫化物鹽。這種工藝過程並未涉及凈化氣體，但確實公開了硫代硫酸鹽和硫化氫生成元素硫這一反應。

美國專利4，263，271，描述了在活性炭催化劑及化學計量的氧量存在下脫除硫化氫，但在這篇專利中沒有液相存在。

發表于1984年2月11日的美國專利4，432，962，敘述了通過和PH值約為5～10並含有溶解釩，硫氰酸鐵，一種羧酸鹽的復合試劑，一個或多個水溶性的醌，一個或多個能溶四價釩的水溶性非醌芳烴化物的可再生的洗滌液接觸反應脫除氣體中的硫化氫的工藝過程。吸收了的硫化氫轉化為元素硫。在洗液氧化再生后，元素硫便可以和再生的溶液分離。

美國專利4，243，648，也描述了硫化氫的脫除和轉化方法。在那篇專利中，含有硫化氫的氣體和一個可再生的能吸收硫化氫並能將硫化氫轉化成疏水的元素硫顆粒的洗液接觸反應，在PH約為5～10，含有溶解的釩，硫氰酸離子，一種四價釩的增溶劑以及一種水溶羧酸復合劑的洗液再生以后，元素硫便可被分離出來。此專利認為這種工藝過程對于酸性天然氣脫硫，礦物加工，煤和油頁巖分解蒸餾，煤的氣化或液化應用地熱液體去發電成其它產生含有硫化氫的氣體進行加工過程，脫除硫化氫特別有用。

盡管公開了前述優先的工藝技術，但從污染氣體中脫除硫化氫的很多工作還要繼續去完成，過去硫化氫的脫除僅僅是采用多個單元操作，例如一個胺洗滌器緊接著一套克勞斯（Clous）裝置，隨后是一尾氣處理，而硫仍然留在氣體中。在實現這里本發明所敘的內容以后，要實施一個技術來解決脫除硫化氫及硫的回收問題是簡單的和有效的。本發明的很多優點從下面的闡述中看，將會更加明顯。