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申请/专利权人：山东中天科技工程有限公司

摘要：本发明涉及硫化氢气体提纯技术领域，具体是一种硫化氢气体的提纯系统及提纯工艺，所述提纯系统包括依次设置的一级压缩装置、干燥塔、二级压缩装置、脱轻塔、脱重塔及共沸塔。本发明主要用于在副产硫化氢气体的项目中，对含一定量水分和其他杂质的纯度约75％‑95％的硫化氢气体进行压缩、液化并提纯，得到含量99.99％液体硫化氢，可提高硫化氢的纯度，并且降低能耗。

主权项：1.一种硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，包括依次设置的一级压缩装置、干燥塔4、二级压缩装置、脱轻塔7、脱重塔9及共沸塔10；所述一级压缩装置包括依次连接的水环压缩机组1、第一冷凝器2、聚结器3，所述二级压缩装置包括依次连接的螺杆压缩机组5、第一换冷器6，所述脱轻塔7的塔顶连接第一组冷却器后分别与第一换冷器6及第一接收罐81连接，第一换冷器6连接轻组分输出管道16，第一接收罐81连接脱轻塔7，脱轻塔7的塔底连接脱重塔9，所述脱重塔9的塔顶连接第二组冷却器后与第二接收罐82连接，第二接收罐82连接共沸塔10，脱重塔9的塔底连接重组分输出管道17，所述共沸塔10的塔顶连接第三组冷却器后与第三接收罐83连接，第三接收罐83连接产品输出管线18，所述脱轻塔7、脱重塔9及共沸塔10为精馏塔；提纯工艺包括以下步骤：1副产硫化氢气体经过第一级压缩装置进行压缩后，脱除水分；2脱除水分的硫化氢气体进入干燥塔4进行干燥处理；3干燥后的硫化氢气体进入第二级压缩装置进行压缩后，降温得到硫化氢液体；4硫化氢液体进入脱轻塔7，控制脱轻塔7的参数，具体为塔顶压力2.4MPa-2.6MPa、温度≤35℃，塔底压力2.5MPa-2.7MPa、温度≤40℃，塔顶脱除轻组分，塔底硫化氢液体进入脱重塔9；5脱重塔9控制塔顶压力为2.3MPa-2.5MPa、温度≤35℃，塔底压力为2.4MPa-2.6MPa、温度≤40℃，塔底重组分脱出系统，塔顶硫化氢进入共沸塔10；6控制共沸塔10内塔顶压力为0.7MPa-0.9MPa、温度≤-5℃，塔底压力为0.7MPa-0.9MPa、温度≤-3℃，从塔顶脱除共沸物，最终得到硫化氢产品。

全文数据：硫化氢气体的提纯系统及提纯工艺技术领域本发明涉及硫化氢气体提纯技术领域，具体是一种硫化氢气体的提纯系统及提纯工艺。背景技术工业生产中所副产的废气，很多都可以回收利用，不仅保护周围空气质量，而且可以利用回收废气变废为宝。其中，副产硫化氢气体较为常见，纯净的硫化氢用途较广，在化学分析、金属的精制、各种工业试剂等领域均有广泛应用。高纯度的硫化氢是一种高附加值物质，现有技术难以获得纯度较高的硫化氢。现有提纯技术主要存在以下技术问题：1、目前，工业上硫化氢气体的压缩一般采用隔膜式压缩机或往复式压缩机进行压缩，采用隔膜式压缩机或往复式压缩机压缩，设备数量多，投资大，能耗高，经济性差，造成了材料和能源的浪费；2、硫化氢气体提纯过程简单，无法实现较高纯度的提纯；3、硫化氢气体提纯过程能耗过高。发明内容本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种硫化氢气体的提纯系统及提纯工艺，本发明主要用于在副产硫化氢气体的项目中，对含一定量水分和其他杂质的纯度约75％-95％的硫化氢气体进行压缩、液化并提纯，得到含量99.99％液体硫化氢，可提高硫化氢的纯度，并且降低能耗。为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种硫化氢气体的提纯系统，包括依次设置的一级压缩装置、干燥塔、二级压缩装置、脱轻塔、脱重塔及共沸塔。上述提纯系统中，采用二级压缩及一级干燥后，经过三级精馏处理，可获得纯度高达99.99％的硫化氢。所述一级压缩装置包括依次连接的水环压缩机组、第一冷凝器、聚结器，第一冷凝器采用低温冷凝方式，第一冷凝器、聚结器用来初步除去压缩后气体中的水分。所述干燥塔内设置分子筛干燥剂，进入分子筛干燥塔的气体进一步干燥，所述干燥塔设置两个，两台干燥塔一座干燥，一座再生，交替使用，将水含量降到10ppm以下。所述二级压缩装置包括依次连接的螺杆压缩机组、第一换冷器，经过螺杆压缩机组进行二级压缩，压缩后的硫化氢经第一换冷器冷却后变为液体，进入脱轻塔。所述脱轻塔的塔顶连接第一组冷却器后分别与第一换冷器及第一接收罐连接，第一换冷器连接轻组分输出管道，第一接收罐连接脱轻塔，脱轻塔的塔底连接脱重塔，脱轻塔用来脱除轻组分杂质。所述脱重塔的塔顶连接第二组冷却器后与第二接收罐连接，第二接收罐连接共沸塔，脱重塔的塔底连接重组分输出管道，脱重塔用来脱除重组分杂质。所述共沸塔的塔顶连接第三组冷却器后与第三接收罐连接，第三接收罐连接产品输出管线，共沸塔用来脱除共沸物。所述脱轻塔、脱重塔及共沸塔为精馏塔。上述系统的具体工艺流程如下：粗品硫化氢气体经过缓冲罐进入水环压缩机进行一级压缩，进入第一冷凝器、聚结器进行初步冷却除水，再进入分子筛干燥塔进一步干燥，将水含量降到10ppm以下，从分子筛干燥塔出来的硫化氢气体进入螺杆压缩机进行二级压缩，压缩后的硫化氢经换冷器冷却后变为液体，进入脱轻塔，通过控制塔顶、塔底的温度和回流比将轻组分脱除；塔底硫化氢再进入脱重塔，通过控制塔顶、塔底的温度和回流比将重组分脱除；塔底硫化氢再进入共沸塔，通过控制塔顶、塔底的温度和回流比将共沸物脱除。一种硫化氢气体的提纯工艺，包括以下步骤：1副产硫化氢气体经过第一级压缩装置进行压缩后，脱除水分；2脱除水分的硫化氢气体进入干燥塔进行干燥处理；3干燥后的硫化氢气体进入第二级压缩装置进行压缩后，降温得到硫化氢液体；4硫化氢液体进入脱轻塔，控制脱轻塔的参数，具体为塔顶压力2.4MPa-2.6MPa、温度≤35℃，塔底压力2.5MPa-2.7MPa、温度≤40℃，塔顶脱除轻组分，塔底硫化氢液体进入脱重塔；5脱重塔控制塔顶压力为2.3MPa-2.5MPa、温度≤35℃，塔底压力为2.4MPa-2.6MPa、温度≤40℃，塔底重组分脱出系统，塔顶硫化氢进入共沸塔；6控制共沸塔内塔顶压力为0.7MPa-0.9MPa、温度≤-5℃，塔底压力为0.7MPa-0.9MPa、温度≤-3℃，从塔顶脱除共沸物，最终得到纯度99.99％硫化氢产品。本发明所达到的有益效果是：1、本发明采用一级水环压缩机和二级螺杆压缩机对硫化氢气体进行压缩，与现有技术使用的隔膜式和往复式压缩机相比，实现同样压缩效果，可以减少压缩设备数量和设备投资。2、本发明在一级水环压缩机和二级螺杆压缩机之间增加低温冷凝器、聚结器再进入分子筛干燥设备，可先行除去80％水分，减小了分子筛干燥设备的处理负荷，延长分子筛再生周期和使用寿命。3、本发明采用精馏除杂提纯，粗品硫化氢依次进入脱轻塔、脱重塔、脱共沸物塔，对压缩后的硫化氢液体进行精馏，通过严格控制塔顶、塔底的温度，脱除杂质，产品纯度可达到99.99％。与现有的提纯技术相比具有产品纯度高、能耗低、无溶剂操作的优点。4、本发明采用精馏除杂提纯，脱轻塔塔顶轻组分与进塔前粗品硫化氢进行换冷，节省冷水用量，降低了能耗。附图说明附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明提纯系统的结构示意图；图中：1、水环压缩机组；2、第一冷凝器；3、聚结器；4、干燥塔；5、螺杆压缩机组；6、第一换冷器；7、脱轻塔；81、第一接收罐；82、第二接收罐；83、第三接收罐；9、脱重塔；10、共沸塔；11、第二冷凝器；12、第三冷凝器；13、第四冷凝器；14、第五冷凝器；15、第六冷凝器；16、轻组分输出管道；17、重组分输出管道；18、产品输出管线。具体实施方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。实施例：如图1所示，一种硫化氢气体的提纯系统，包括依次设置的一级压缩装置、干燥塔4、二级压缩装置、脱轻塔7、脱重塔8及共沸塔10。所述一级压缩装置包括依次连接的水环压缩机组1、第一冷凝器2、聚结器3，第一冷凝器2采用低温冷凝方式。所述干燥塔4内设置分子筛干燥剂，进入分子筛干燥塔的气体进一步干燥，所述干燥塔4设置两个，两台干燥塔4一座干燥，一座再生，交替使用，将水含量降到10ppm以下。所述二级压缩装置包括依次连接的螺杆压缩机组5、第一换冷器6，经过螺杆压缩机组5进行二级压缩，压缩后的硫化氢经第一换冷器6冷却后变为液体，进入脱轻塔7。所述脱轻塔7的塔顶连接第一组冷却器后分别与第一换冷器6及第一接收罐8连接，第一组换冷器包括第二冷凝器11、第三冷凝器12，第一换冷器6连接轻组分输出管道16，第一接收罐81连接脱轻塔7，做回流用，脱轻塔7的塔底连接脱重塔9，脱轻塔7用来脱除轻组分杂质。所述脱重塔9的塔顶连接第二组冷却器后与第二接收罐82连接，第二组冷却器包括第四冷凝器13、第五冷凝器14，第二接收罐82连接共沸塔10，脱重塔9的塔底连接重组分输出管道17，脱重塔9用来脱除重组分杂质。所述共沸塔10的塔顶连接第三组冷却器后与第三接收罐83连接，第三组冷却器包括第六冷凝器15，第三接收罐83连接产品输出管线18，共沸塔10用来脱除共沸物。所述脱轻塔7、脱重塔9及共沸塔10为精馏塔。一种硫化氢气体的提纯工艺，具体为：0.05MPa含量约为95％的硫化氢粗品气体进入水环压缩机组1压缩后，经过第一冷凝器2和聚结器3冷却到10℃左右除去大部分水分，然后进入分子筛干燥塔4干燥，将水含量降到10ppm以下，分子筛干燥塔4的干燥剂为3A分子筛。从分子筛干燥塔4出来的硫化氢气体进入螺杆压缩机5压缩，再进入第一换冷器6进行降温，得到2.6MPaG、≤40℃的硫化氢液体。硫化氢液体进入脱轻塔7，控制塔顶为2.5MPa、≤35℃，塔底2.6MPa、≤40℃，塔顶脱除的轻组分，主要包括C3H8、C2H4，经两级冷凝器换热到-10℃后，再与进塔前第一换冷器6进行冷量交换后出系统；塔底硫化氢液体进入脱重塔9，控制塔顶为2.4MPa、≤35℃，塔底2.5MPa、≤40℃，塔底重组分主要包括C5H12、C6H14、C6H6出系统，塔顶硫化氢经两级冷凝器换热到33℃后，进入共沸塔10；控制共沸塔10内塔顶为0.8MPa、≤-5℃，塔底0.8MPa、≤-3℃，从塔顶脱除共沸物，主要包括CO2、H2、CH4、C2H6、C3H8，得到纯度99.99％硫化氢产品。

权利要求：1.一种硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，包括依次设置的一级压缩装置、干燥塔4、二级压缩装置、脱轻塔7、脱重塔9及共沸塔10。2.根据权利要求1所述的硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，所述一级压缩装置包括依次连接的水环压缩机组1、第一冷凝器2、聚结器3。3.根据权利要求1所述的硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，所述干燥塔4内设置分子筛干燥剂。4.根据权利要求1或3所述的硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，所述干燥塔4设置两个。5.根据权利要求1所述的硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，所述二级压缩装置包括依次连接的螺杆压缩机组5、第一换冷器6。6.根据权利要求5所述的硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，所述脱轻塔7的塔顶连接第一组冷却器后分别与第一换冷器6及第一接收罐81连接，第一换冷器6连接轻组分输出管道16，第一接收罐81连接脱轻塔7，脱轻塔7的塔底连接脱重塔9。7.根据权利要求1所述的硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，所述脱重塔9的塔顶连接第二组冷却器后与第二接收罐82连接，第二接收罐82连接共沸塔10，脱重塔9的塔底连接重组分输出管道17。8.根据权利要求1所述的硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，所述共沸塔10的塔顶连接第三组冷却器后与第三接收罐83连接，第三接收罐83连接产品输出管线18。9.根据权利要求1、6、7或8所述的硫化氢气体的提纯系统，其特征在于，所述脱轻塔7、脱重塔9及共沸塔10为精馏塔。10.一种硫化氢气体的提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：1副产硫化氢气体经过第一级压缩装置进行压缩后，脱除水分；2脱除水分的硫化氢气体进入干燥塔4进行干燥处理；3干燥后的硫化氢气体进入第二级压缩装置进行压缩后，降温得到硫化氢液体；4硫化氢液体进入脱轻塔7，控制脱轻塔7的参数，具体为塔顶压力2.4MPa-2.6MPa、温度≤35℃，塔底压力2.5MPa-2.7MPa、温度≤40℃，塔顶脱除轻组分，塔底硫化氢液体进入脱重塔9；5脱重塔9控制塔顶压力为2.3MPa-2.5MPa、温度≤35℃，塔底压力为2.4MPa-2.6MPa、温度≤40℃，塔底重组分脱出系统，塔顶硫化氢进入共沸塔10；6控制共沸塔10内塔顶压力为0.7MPa-0.9MPa、温度≤-5℃，塔底压力为0.7MPa-0.9MPa、温度≤-3℃，从塔顶脱除共沸物，最终得到硫化氢产品。

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