1 技术背景

       含醇污水水质特点是矿化度非常高，油分和机械杂质含量也较高，PH值较低，属于易结垢、腐蚀性强的污水体系。此外，由于天然气中含有H₂S、CO₂以及污水采用汽车拉运，因而含醇污水中又不可避免地会溶解有少量H₂S、CO₂及O₂，更增强了污水的腐蚀性。

       由于污水中含有高浓度的碳酸盐、硫酸盐、氯化物和钙离子，塔内部容易结垢而造成堵塞，设备和管线也容易结垢。换热器的管程由于污水温度及流速的变化，容易结垢而堵塞管子。同时，由于含醇污水中含有大量无机盐（主要为Cl^-），加之又溶解有少量H₂S、CO₂及O₂，PH值偏低等，因此使得装置的一些部位腐蚀严重。

2 工艺技术目的

       本技术提供一种回收油气田废甲醇的装置，其抗堵性能得到提高，具有非常良好的适用性，而且能够最大程度的提高产品纯度，可以完成油气田废甲醇在高、低甲醇含量下的高效回收。

3 装置概述

       本技术提供的回收油气田废甲醇的装置，提馏段采用BEC斜孔塔盘，斜孔塔盘上具有若干排平行的斜孔，汽流从斜孔中喷出，其孔口方向相同，相邻两排的孔口方向相反，交错排列；这样斜孔塔板使气体从阀孔沿与板面平行的方向喷出，可提高对板面污垢的切向冲刷能力；同时斜孔塔板采用喷射态操作，气体孔速较高，也可提高对板面污垢的切向冲刷速率。因此由斜孔塔盘构成的提馏段其抗堵性能较好，具有非常良好的适用性。

       本技术提供的回收油气田废甲醇的装置，精馏段采用BEC筛孔塔盘和规整填料的组合设计。采用筛孔塔盘，能够避免结焦的发生，使得蒸气更方便进入，经筛孔上升穿过液层，鼓泡而出，因而两相可以充分接触，并相互作用，而规整填料能够最大限度发挥规整填料理论级数高的特点，能够最大程度的提高产品纯度。

       本技术提供的回收油气田废甲醇的装置，克服了含醇污水精馏塔容易发生堵塞的缺点，具有较强的适应性，而且能够最大程度的提高产品纯度，尤其是能够完成油气田废甲醇在原料脏、低甲醇含量下的高效回收；能够满足甲醇在高浓度及低浓度工况下，以及在不同操作范围内（60～120%）的正常操作。

1. 小气量高浓度脱硫技术简介

      有机铁液相脱硫技术主要用于处理中低潜硫量的含硫气体（<3000吨硫磺/年）。目前在国内外已建设200多套工业化装置，广泛应用于炼油厂脱硫、煤制合成气脱硫、天然气脱硫、城市垃圾废气处理等的硫回收和尾气处理工艺过程中，H₂S的硫脱除率可以达到99.9%以上，处理后的尾气可直接排放，达到环保要求，是世界公认的处理中低潜硫量含硫气体的最佳技术。

       我公司开发了配套的有机铁液相脱硫催化剂，该催化剂对原料适应性强，即使酸性原料气量波动较大以及H₂S含量在0～100%范围内变化均能达标处理；催化剂的脱硫效率高，脱硫率可达99.99%以上，处理后的排放尾气中的H₂S 残留量低于10 ppmv，完全满足环保要求。

2. LOC催化剂的脱硫原理

       有机铁液相脱硫催化剂基本特征是脱硫液吸收H₂S进行氧化反应把负二价硫离子氧化为单质硫，其实质是液相中的克劳斯反应：

       吸收过程：

       气体在水中的吸收

H₂S(气)+H₂O(液)←→H₂S(溶液)+H₂O(溶液)                         （1）

       电离

H₂S(溶液) ←→H⁺ + HS^-                                          （2）

       被三价铁离子（Fe³⁺）氧化（LOC催化剂提供三价铁离子源）

2HS^- + 2 Fe³⁺ → HS^- + 2Fe²⁺+ H⁺+S⁰                                （3）

       总的吸收反应

H₂S(气)+2 Fe³⁺→2H⁺+S^0.+2 Fe²⁺                                   （4）

       再生过程：

       O₂的吸收

1/2 O₂(气)+H₂O←→1/2 O₂(溶液)+H₂O                              （5）

     二价铁离子（Fe²⁺）的再生（LOC催化剂被氧气再生）

1/2 O₂₍溶液)+ H₂O +2 Fe²⁺←→2OH-+2 Fe³⁺                         （6）

       总的再生反应

1/2 O₂(气)+H₂O+2 Fe²⁺→2OH^-+2 Fe³⁺                              （7）

       把反应方程式（4）和（7）相加为克劳斯反应（8）：

H₂S+1/2 O₂ → H₂O+S⁰                                            （8）

       在上述反应中，LOC催化剂的作用是将电子从吸收反应侧输送到再生反应侧。由于LOC催化剂在碱性溶液环境中具有很强的吸氧、载氧的能力，被吸附的氧处于活化状态，具有很强的催化氧化活性，LOC输出氧进行析硫氧化反应后，再生时能迅速吸附空气中的氧并将其活化，恢复LOC催化剂的活性。

3. 参数及处理指标

       1）酸性气体条件：

       温度： ~40℃     压力：0.5MPa

       摩尔组成如下：

       2）净化气指标： H₂S ＜10 mg/Nm³

4. 流程说明

      酸性气硫回收工艺流程：

 酸性气经除水、除尘后进入吸收器中，气体与塔内溶液充分逆流接触，原料气被吸收硫化氢后，净化气由塔顶进入气液分离器放空。吸收了硫化氢的富液在塔内与空气氧化再生；塔内部分溶液由循环泵抽出，打入换热器调整温度后进入吸收再生一体化装置中吸收硫化氢；硫磺由塔底部排出经硫泡沫泵打入过滤机过滤硫磺，清液由补液泵打入吸收再生一体化装置中。分离的硫膏进入熔硫釜，经蒸汽加热熔硫成硫磺。