硫化氫氣體脫碳制備硫化鈉方法
一：技術(shù)背景國(guó)內(nèi)生產(chǎn)硫氫化鈉常用硫化堿（鈉 Na）吸收硫化氫的方法。而硫化鈉的傳統(tǒng)制備 方法有采用煤炭還原硫酸鈉、硫化鋇副產(chǎn)法，氣體還原硫酸鈉法，燒堿吸收硫化氫法等。目 前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工業(yè)硫氫化鈉的基本方法是用硫化鈉溶液吸收硫化氫氣體制造硫氫化鈉。而國(guó) 內(nèi)生產(chǎn)硫化鈉基本上采用碳還原硫酸鈉法，主要原料是芒硝和煤，工藝技術(shù)簡(jiǎn)單，但反應(yīng)溫 度高達(dá) 900 ～ 1100℃，因此煅燒煤還原芒硝生產(chǎn)硫化鈉生產(chǎn)工藝存在高污染，高能耗等問(wèn) 題。而且含鐵、含碳酸鈉鹽是影響硫化鈉產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。利用含二氧化碳的硫化氫酸氣制備硫氫化鈉產(chǎn)品，是一種既可以凈化氣體，又可 以充分利用尾氣中有價(jià)值成分的循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)。
石化廠酸氣主要組成是硫化氫，此外還含有部分二氧化碳，酸氣制硫氫化鈉或硫化鈉是最經(jīng)濟(jì)的方法，但是二氧化碳存在干擾硫氫化鈉或硫化鈉的質(zhì)量，因此脫碳成為必 要。國(guó)內(nèi)酸氣制硫氫化鈉工藝僅有一套酸氣脫碳裝置，技術(shù)從日本引進(jìn)，與兩家日本廠家合 營(yíng)，裝置現(xiàn)設(shè)在山東東營(yíng)的三協(xié)有限化學(xué)公司。該裝置采用醇胺法脫碳，裝置包括醇胺溶液 循環(huán)吸收和醇胺溶液循環(huán)再生兩部分，醇胺溶液能吸收二氧化碳，也能吸收硫化氫，沒(méi)有明 顯的吸收選擇性，因此溶劑再生時(shí)析出二氧化碳和硫化氫而成為二次污染源，解析氣必須 進(jìn)行脫硫處理才能排入環(huán)境。近年環(huán)保法規(guī)對(duì)尾氣排放頒布嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，部分煉油廠 將克勞斯尾氣采用加氫處理，將二氧化硫氣還原為硫化氫氣，然后將還原氣返回溶劑脫硫 裝置?？梢?jiàn)，醇胺法是傳統(tǒng)的脫碳脫硫技術(shù)，對(duì)于同時(shí)存在硫化氫和二氧化碳的酸氣場(chǎng)合， MDEA溶液不能清淅分離硫化氫和二氧化碳。煉油廠酸氣加工制備硫氫化鈉工藝堿洗滌吸收 硫化氫之前要求酸氣脫除二氧化碳
二：操作方法
①緩沖溶液與未脫碳的硫化氫酸氣進(jìn)行混合反應(yīng)吸收所述未脫碳的硫化氫酸 氣中的二氧化碳和部分硫化氫，得到含有碳酸氫鈉和硫氫化鈉的脫碳富液； 所述緩沖溶液是含有氫氧化鈉和碳酸氫鈉的堿液 ；所述堿液中碳酸氫鈉來(lái)自于氫 氧化鈉對(duì)所述未脫碳的硫化氫酸氣中的二氧化碳的吸收反應(yīng)，所述堿液中氫氧化鈉的質(zhì)量 濃度為 10% ～ 40%，所述堿液的 pH 值為 8 ～ 12，所述混合反應(yīng)的時(shí)間為 10 ～ 40 秒，所述混 合反應(yīng)溫度為50～100℃,所述堿液的循環(huán)量為所述未脫碳的硫化氫酸氣中的二氧化碳質(zhì)量的 30 ～ 100 倍 ；
②加熱所述步驟①得到的脫碳富液，使脫碳富液中的硫氫化鈉發(fā)生水解反應(yīng)， 轉(zhuǎn)化成氫氧化鈉，并析放出硫化氫氣體返回酸氣系統(tǒng) ；所述水解反應(yīng)生成的氫氧化鈉與所 述脫碳富液中的游離堿和碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉 ；所述未脫碳的硫化氫酸氣中的二氧化 碳最終生成碳酸鈉鹽被固定，得到脫除二氧化碳后的硫化氫酸氣 ；而所述水解反應(yīng)生成的 硫化氫最終被吸回酸氣中，進(jìn)入脫除硫化氫并制備硫氫化鈉的單元操作 ；所述水解反應(yīng)溫 度 ：70 ～ 100℃，所述水解反應(yīng)壓力 ：-0.01 ～ -0.09MPa ；
③將所述步驟②得到的脫除二氧化碳后的硫化氫酸氣進(jìn)入管式混合反應(yīng)器，用循環(huán)堿液逆向吸收得到含硫氫化鈉的富液 ；該管式混合反應(yīng)器依靠循環(huán)堿液的噴射產(chǎn)生吸 力將含硫化氫酸氣吸入，采用氣液逆向流動(dòng)接觸反應(yīng)方式，連續(xù)加堿連續(xù)制備硫氫化鈉，所 述循環(huán)堿液為含氫氧化鈉的溶液，所述循環(huán)堿液的質(zhì)量濃度為 30％～ 35％，所述氣液逆向 流動(dòng)接觸反應(yīng)的時(shí)間為 2 ～ 3 秒，所述氣液逆向流動(dòng)接觸反應(yīng)溫度控制在 65 ～ 85℃內(nèi) ；
④將所述步驟③得到的含硫氫化鈉的富液蒸發(fā)濃縮，制得不同品級(jí)的硫氫化鈉產(chǎn)品，所述蒸發(fā)濃縮溫度為 35 ～ 60℃，所述蒸發(fā)濃縮的壓力為常壓。
三：有益效果
本技術(shù)能有效地從硫化氫酸氣中脫除二氧化碳，并且可以轉(zhuǎn)化成有用產(chǎn)品碳 酸鈉鹽，脫碳率可以達(dá)到 60 ～ 90％。脫碳率高低的確定取決于酸氣中二氧化碳含量和酸 氣中硫化氫與二氧化碳的質(zhì)量比例。脫碳工藝單元操作不產(chǎn)生二次污染源，并且得到產(chǎn)品。
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