Улучшенный способ удаления и регенерирования h2s из газового потока - RU2017120309A
Код документа: RU2017120309A
Формула
1. Способ изменения составa газа, содержащего H2S эквиваленты и CO2, включающий стадии:
(a) контактирование подаваемого газа, содержащего H2S эквиваленты, CO2 и необязательно H2O, причем молярное отношение H2O к эквивалентам H2S находится в пределах диапазона от 0 до (5+X), с твердым адсорбентом при температуре от 250°C до 500°C, для получения загруженного адсорбента и первого газообразного продукта;
(b) контактирование загруженного адсорбента с продувочным газом, содержащим H2O, для получения второго газообразного продукта; и
(c) регенерация адсорбента после стадии (b),заключающаяся в удалени H2O,
где способ выполняют с помощью циклических стадий от (a) до (c), и где подаваемый газ и/или продувочный газ содержит восстановитель, а адсорбент содержит оксид алюминия и один или более щелочных металлов, где X определяется как:
Х=∑
где [эквиваленты H2S] обозначают общую концентрацию H2S эквивалентов, [H2S эквивалент]i обозначает концентрацию конкретного H2S эквивалента i, и ni обозначает количество молекул воды n, потребляемой, когда упомянутый H2S эквивалент i превращается в H2S.
2. Способ по п. 1, в котором эквиваленты H2S включают H2S, COS и/или CS2.
3. Способ по пп. 1-2, в котором молярное отношение эквивалентов H2S к CO2 в подаваемом газе имеет значение ниже 1, предпочтительно в диапазоне от 0,001 до 0,1.
4. Способ по любому одному из пп. 1-3, в котором подаваемый газ в качестве восстановителя содержит от 0,1% до 20% H2.
5. Способ по любому одному из пп. 1-4, в котором адсорбент дополнительно содержит один или более двухвалентных металлов, предпочтительно в виде их оксидов, гидроксидов, карбонатов, сульфидов и/или гидросульфидов, предпочтительно адсорбент дополнительно содержит MgO.
6. Способ по любому одному из пп. 1-5, в котором щелочным металлом является K, а адсорбентом является K-промотированный оксид алюминия, или оно основано на K-промотированном гидротальците.
7. Способ по любому одному из пп. 1-6, в котором процесс продолжается со стадии (a) после регенерация стадии (c).
8. Способ по любому одному из пп. 1-7, в котором стадия (b) выполняется противоточным образом относительно стадии (a).
9. Способ по любому одному из пп. 1-8, в котором газ продувки содержит, по меньшей мере, 75% H2O.
10. Способ по любому одному из пп. 1-9, в котором первый газообразный продукт содержит менее чем 10 частей на миллион (ppm) эквивалентов H2S, и/или первый газообразный продукт содержит менее чем 0,1 от уровня эквивалентов H2S в подаваемым газе, и/или первый газообразный продукт имеет молярное отношение H2S эквивалентов к CO2 менее чем 0,005.
11. Способ по любому одному из пп. 1-10, в котором второй газообразный продукт имеет молярное отношение эквивалентов H2S к CO2, по меньшей мере, 0,5.
12. Способ по любому одному из пп. 1-11, в котором подаваемый газ является необязательно предварительно осушенным синтез-газом, дополнительно содержащим H2 и CO.
13. Способ по любому одному из пп. 1-12, в котором подаваемый газ является необязательно предварительно обработанным хвостовым газом процесса Клауса, дополнительно содержащим N2.
14. Способ преобразования H2S до элементарной серы, содержащий стадию обработки второго газообразного продукта, полученного в способе по любому одному из пп. 1-13, необязательно после предварительной сушки, в процессе Клауса с получением элементарной серы и хвостового газа, содержащего H2S эквиваленты и CO2.
15. Способ по п.14, в котором хвостовой газ используется в качестве подаваемого газа в стадии (a) способа по любому одному из пп. 1-13, необязательно после предварительной сушки.
16. Способ по любому одному из пп. 1-13, в котором второй газообразный продукт, необязательно после предварительной сушки, подвергают действию процесса Клауса для получения элементарной серы и хвостового газа, содержащего H2S эквиваленты и CO2, и используют хвостовой газ в качестве подаваемого газа в стадии (a) способа по любому одному из пп. 1-13, необязательно после предварительной сушки.
17. Система для выполнения способа по любому одному из пп. 1-13, и способ по любому одному из пп. 14-16, содержащий:
(A) установку Клауса, включающую:
(a1) первое впускное отверстие для приема второго газообразного продукта;
(a5) первое выпускное отверстие для выпуска элементной серы; и
(a6) второе выпускное отверстие для выпуска хвостового газа Клауса; и
(B) адсорбционный модуль, включающий:
(b1) слой реактора, содержащий адсорбент как определено в любом одном из пп. 1, 5 и 6;
(b2) первое впускное отверстие для впуска хвостового газа процесса Клауса; и
(b4) первое выпускное отверстие для выпуска второго газообразного продукта,
причем выпускное отверстие (a6) находится в сообщении по текучей среде с впускным отверстием (b2), и выпускное отверстие (b4) находится в сообщении по текучей среде с впускным отверстием (a1).
18. Применение обогащенного H2S газа, получаемого на стадии (b) способа по любому одному из пп. 1-13 для производства элементарной серы, предпочтительно в процессе Клауса.
