一种复配型硫磺粒径调节剂及制备方法和应用与流程

本发明属于含硫化氢酸气净化领域，具体涉及一种复配型硫磺粒径调节剂及制备方法和应用。

背景技术：

1、广泛存在于石化领域工业气体及废气中的h2s是一种有毒、有害的物质，如不脱除会给工业生产、环境和人类健康带来危害。在各种脱h2s气体的方法中，采用络合铁液相氧化法的工业化装置越来越多。其中络合铁自循环硫磺回收工艺由于取消了循环泵，大大降低了运行成本，且脱硫液无毒而引起最广泛的关注。

2、络合铁自循环硫回收工艺处理酸性气时，通过向其中添加表面活性剂的方式，迅速湿润硫磺并使硫磺颗粒快速长大为具有一定粒径的颗粒。如图1，反应器腔室采用一系列的隔板与堰板将反应器腔室内部分为上升区及下降区，反应器腔室与反应器锥体以底板分割，仅有一个下降区与一个上升区与反应器腔室直接相连。在反应器腔室内产生的硫磺颗粒被气液两相流化，跟随气泡尾涡或液相在反应器内进行液相循环，并最终通过与锥体连接的下降区进入反应器锥体；含有硫磺的脱硫液在锥体内有一定的停留时间，保证硫磺能够在重力的作用下沉降完全，清液经与反应器锥体相连的上升区被重新带入反应器腔室内循环。这样，在腔室内形成的硫磺就源源不断的随脱硫液进入锥体内沉降，达到固液分离的效果。为了达到上述效果，硫磺颗粒的粒径需保持在一定的范围之内；硫磺粒径过小时，硫磺沉降速率较慢，硫磺在锥体内还未沉降完全就被带出沉降区，重新进入循环，影响脱硫效果；而硫磺粒径过大时，自身的重力在流动中占据主要地位，硫磺颗粒不会随气泡尾涡或液相运动而在自身重力的作用下沉降，导致这部分硫磺不能够被带入锥体，从而导致硫磺在反应器底板上沉积，造成反应器堵塞，影响装置正常生产。

3、陕西延长石油(集团)有限责任公司2016年11月23日公开的公开号为cn106139837a的中国发明专利申请公开了一种用于络合铁脱硫液的硫磺颗粒改性剂及其使用方法，硫磺颗粒改性剂的加入量为30～100ppm能够迅速使湿润硫磺，并使其直径由十几微米增大至一百二十几微米以上，使硫磺易沉降。但生成的硫磺颗粒的粒径较大，很容易造成硫磺在沉降在反应器底板上，造成反应器堵塞。中北大学2015年12月30日公开的公开号为cn105194911a的中国发明专利申请公开了一种用于铁基脱硫液的硫磺颗粒絮凝剂，可使得硫磺颗粒迅速增大至69.9～176.1μm，使90％以上的硫磺迅速在沉降槽内沉降出来。但在实际生产过程中，仍然存在粒径分布不均，产生的部分硫磺的粒径存在过大或过小的问题。

4、故，目前要解决用于络合铁自循环硫回收工艺脱硫液中的硫磺粒径分布不均的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决用于络合铁自循环硫回收工艺脱硫液中的硫磺粒径分布不均的问题，提供了一种复配型硫磺粒径调节剂及制备方法和应用，用于络合铁自循环硫回收工艺脱硫液时，使得络合铁自循环反应器在不同负荷下运行时，更多的硫磺能随气泡尾涡和液相循环最终进入反应器锥体内沉降。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种复配型硫磺粒径调节剂的制备方法，将聚氧乙烯醚类表面活性剂、低碳醇类湿润剂、有机高分子絮凝剂和低聚糖加入水中，搅拌至完全溶解，得到复配型硫磺粒径调节剂。

4、进一步地，所述聚氧乙烯醚类表面活性剂采用异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或两种。

5、进一步地，所述聚氧乙烯醚类表面活性剂加入水中的质量浓度为10～15g/l。

6、进一步地，所述低碳醇类湿润剂采用正辛醇、异丙醇、丙二醇和甘油中的任意一种或两种。

7、进一步地，所述低碳醇类湿润剂加入水中的质量浓度为3～10g/l。

8、进一步地，所述有机高分子絮凝剂采用聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺和聚苯乙烯磺酸钠中的任意一种或两种。

9、进一步地，所述有机高分子絮凝剂加入水中的质量浓度为4～6g/l。

10、进一步地，所述低聚糖采用戊糖、己糖和蔗糖中的任意一种或两种，所述低聚糖加入水中的质量浓度为8～12g/l。

11、一种复配型硫磺粒径调节剂，利用以上所述的制备方法制得。

12、一种复配型硫磺粒径调节剂在络合铁自循环硫回收工艺中的应用，将以上所述复配型硫磺粒径调节剂加入络合铁自循环反应器内的脱硫液中，利用自循环使复配型硫磺粒径调节剂均匀分散于络合铁自循环硫回收工艺脱硫液中，所述复配型硫磺粒径调节剂的ph为8～8.9，所述复配型硫磺粒径调节剂的加入量为10～30ppm。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

14、本发明提供了一种复配型硫磺粒径调节剂，该调节剂能够调节硫磺粒径，减少产生过大或过小粒径硫磺的概率，使硫磺粒径的分布更为集中。使得在络合铁自循环反应器在不同负荷下运行时，更多的硫磺能随气泡尾涡和液相循环最终进入反应器锥体内沉降。

15、本发明提供的复配型硫磺粒径调节剂可用于自循环络合铁硫回收工艺中，能够调节硫磺粒径，使得绝大部分(≥80％)硫磺的粒径分布在23～148μm之间，硫磺在络合铁自循环反应器底板上的沉积得到了明显的缓解，复配型硫磺粒径调节剂能够调节硫磺颗粒粒径，使得硫磺粒径分布更为集中。

技术特征：

1.一种复配型硫磺粒径调节剂的制备方法，其特征在于，将聚氧乙烯醚类表面活性剂、低碳醇类湿润剂、有机高分子絮凝剂和低聚糖加入水中，搅拌至完全溶解，得到复配型硫磺粒径调节剂。

2.根据权利要求1所述的复配型硫磺粒径调节剂的制备方法，其特征在于，所述聚氧乙烯醚类表面活性剂采用异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或两种。

3.根据权利要求1所述的复配型硫磺粒径调节剂的制备方法，其特征在于，所述聚氧乙烯醚类表面活性剂加入水中的质量浓度为10～15g/l。

4.根据权利要求1所述的复配型硫磺粒径调节剂的制备方法，其特征在于，所述低碳醇类湿润剂采用正辛醇、异丙醇、丙二醇和甘油中的任意一种或两种。

5.根据权利要求1所述的复配型硫磺粒径调节剂的制备方法，其特征在于，所述低碳醇类湿润剂加入水中的质量浓度为3～10g/l。

6.根据权利要求1所述的复配型硫磺粒径调节剂的制备方法，其特征在于，所述有机高分子絮凝剂采用聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺和聚苯乙烯磺酸钠中的任意一种或两种。

7.根据权利要求1所述的复配型硫磺粒径调节剂的制备方法，其特征在于，所述有机高分子絮凝剂加入水中的质量浓度为4～6g/l。

8.根据权利要求1所述的复配型硫磺粒径调节剂的制备方法，其特征在于，所述低聚糖采用戊糖、己糖和蔗糖中的任意一种或两种，所述低聚糖加入水中的质量浓度为8～12g/l。

9.一种复配型硫磺粒径调节剂，其特征在于，利用权利要求1-8任一项中所述的制备方法制得。

10.一种复配型硫磺粒径调节剂在络合铁自循环硫回收工艺中的应用，其特征在于，将权利要求9所述复配型硫磺粒径调节剂加入络合铁自循环反应器内的脱硫液中，利用自循环使复配型硫磺粒径调节剂均匀分散于络合铁自循环硫回收工艺脱硫液中，所述复配型硫磺粒径调节剂的ph为8～8.9，所述复配型硫磺粒径调节剂的加入量为10～30ppm。

技术总结
本发明公开了一种复配型硫磺粒径调节剂及制备方法和应用，该调节剂能够调节硫磺粒径，减少产生过大或过小粒径硫磺的概率，使硫磺粒径的分布更为集中。使得络合铁自循环反应器在不同负荷下运行时，更多的硫磺能随气泡尾涡和液相循环最终进入反应器锥体内沉降，硫磺在络合铁自循环反应器底板上的沉积得到了明显的缓解，复配型硫磺粒径调节剂能够调节硫磺颗粒粒径，使得硫磺粒径分布更为集中。

技术研发人员：刘壮,温欣,陈星,孙玉倩,党晓峰,华忠志,仵海龙,陈小飞,刘洋,高旺斌,王浩,张腾,郝学磊,宋丽丽
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/21