專利名稱：一種脫除氣體中硫化物的液體組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及屬于氣體凈化劑，特別涉及一種脫除氣體中硫化物的脫硫劑。
背景技術：
不論是煤氣、煉廠氣還是天然氣，通常總含有數(shù)量不同的無機硫和有機硫
化物，其中的H2S含量一般為l~2g/m3，少數(shù)的可高達5 10g/m3。 S02含量一般 為0.1 5g/m3。有機硫含量為0.5 0.8g/m3，其形態(tài)有COS、硫醇、硫醚以及難以 脫除的噻吩等。
煉廠氣和天然氣中硫化物和氰化物的存在，會造成設備和管道的腐蝕；會 引起化學反應催化劑的中毒失活，直接影響最終產(chǎn)品的收率和質量。當其作為 民用燃料時，產(chǎn)生排放的廢氣中的硫化物會污染環(huán)境，危害人的健康。因而無 論是用于工業(yè)合成氣，或是做燃料氣，都必須按不同用途的技術要求，采用適 當?shù)墓に嚪椒?，將硫化物脫除至要求的技術指標，同時還可回收硫磺。
現(xiàn)有技術中的MDEA工藝，即垸醇胺法，是最常用的氣體脫硫方法。如專 利文獻中，US 455158、 US 4553984和CA 12958等都記載了以N-甲基二乙醇胺 (MDEA)為脫硫劑的脫除H2S方法；DE 19933301記載了用MDEA和哌嗪脫 除H2S和硫醇的方法；US4808765記載了用MDEA和二乙丙醇胺(DIPA)脫除 H2S和C0S的方法。但這些方法均不能將有機硫和無機硫同時脫除，而且還腐 蝕脫硫裝置。
空間位阻胺是指胺基(H2N-)上的一個或兩個氫原子被體積較大的烷基或 其它基團取代后形成的胺類。這類位阻胺如叔丁胺基乙醇(TBE)、叔丁胺基乙氧 基乙醇(TBEE)、叔丁胺基正丙醇(TBP)、叔丁胺基異丙醇(2-TBP)等，公開文獻 中，US 4405582、 US 4405583和US 4405585等都提出了這類胺的制備和使用。 在此基礎上，許多公開文獻中記載了使用位阻胺脫硫的工藝，如，CN 1125158A 和CN 1421264 A。但是，上述文獻中記載的使用位阻胺脫硫的方法存在一些缺 陷。其中CN 1125158 A使用不同的組份選擇性脫除H2S和C02，由于其使用的 空間位阻胺位阻系數(shù)小，脫硫的選擇性低，而且不能同時脫除硫醇、硫醚等有 機硫。CN 1421264 A可以脫除H2S、 COS、硫醇、硫醚，但其堿性強，脫硫的 同時也脫除了 C02;—些組份不能輕易獲得，成本較高；不具備防腐能力，不 能有效保護生產(chǎn)設備；容易產(chǎn)生泡沫，影響脫硫效率。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述技術背景，本發(fā)明的目的在于提出一種更有效的脫除氣體中硫 化物的液體組合物，提高脫硫選擇性、同時脫除有機硫和無機硫，進一步保護 生產(chǎn)設備，降低生產(chǎn)損耗。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的
提供一種脫除氣體中硫化物的液體組合物，由吸收劑、助劑和消泡劑組成； 其中，所述吸收劑是由空間位阻胺和垸醇胺組成；所述的助劑為噻唑類或/和脂 肪胺；所述的消泡劑為硅氧烷。
上述組合物中各組分所占重量百分比為吸收劑29~89%，助劑10%~70%， 消泡劑0.01~1%;優(yōu)選的各組分重量百分比為吸收劑39.5~69.5%，助劑 30%~60%，消泡劑0.01~0.5%。
所述吸收劑中的空間位阻胺和垸醇胺的摩爾比為0.5~4.5:4.5~0.5，優(yōu)選 2~3:3~2。
所述空間位阻胺可以是一種單一的空間位阻胺，也可以是幾種空間位阻胺 的混合物，可以選自2-哌啶乙醇(2-piperidineethano1)、 2- (2-叔丁胺基)丙氧 基乙醇(2誦(2-teriarybutylamino) propoxyethanol)、 ( l-甲基-l誦乙丙胺基)乙氧 基乙醇((l-methyi-l-ethylpropylaminol)ethoxyethanol)、叔丁胺基乙氧基乙醇
(teriarybutylaminoethoxyethanol)、叔丁胺基乙醇(teriarybutylaminoethanol)或 3國叔丁胺基正丁醇(3-teriarybutyl-amino-n-butano1)等。
所述垸醇胺可以是一種單一的烷醇胺，也可以是幾種烷醇胺的混合物，可 以選自叔丁基二乙醇胺(t-buN(CH2CH2OH)2、三異丙醇胺((CH3CH(OH)CH2)3N 或N-甲基二乙醇胺。
所述助劑以酚類化合物為主要成分，包括對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、 a-萘醌中的一種或兩種以上的混合物，占助劑比例為70~99%,最佳為 85~95%;其次為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸 酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯的一種或兩種以上的混合物，占助劑比例 為1~30%，最佳為5~15%。
所述抗泡劑為有機硅氧烷，可以是甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基 苯基硅油或甲基乙氧基硅油中的一種或兩種以上的混合物。
本發(fā)明的脫除氣體中硫化物的液體組合物可以按照以下方法制備得到將 上述各組份按所要求的比例混合，攪拌，使充分溶解，成為均一混合物。
本發(fā)明提供的液體組合物可以應用在各種氣體的脫硫處理中，包括 天然氣、煤氣、煉廠氣及其它含少量S02、 H2S工業(yè)廢氣。使用時，將需要處理 的氣體與本發(fā)明所述液體組合物在常溫下加入常規(guī)脫硫裝置，使用量一般按裝置的大小和氣體含硫量確定。
本發(fā)明提供的液體組合物對脫除氣體中硫化物具有顯著的效果，有以下實 驗為證
測試方法
測試所用裝置如

圖1所示。將按本發(fā)明實施例1-3配制的溶液經(jīng)過導液裝置
5導入氣液吸收反應器的上部4，控制溫度在4(TC，并穩(wěn)定一定時間，然后經(jīng)過 導氣裝置1向氣液吸收反應器下部3中導入待處理氣體，調節(jié)氣液吸收反應器 前后的進氣閥和出氣閥，控制氣體流量，經(jīng)填料層2分散后與溶液接觸，吸收 后的氣相通過排氣裝置6排出。通過吸收反應器底部取樣點7取樣，分析液相 組分。通過頂部取樣點取樣，分析氣相酸性氣體的含量。
測試項目 一脫硫劑吸收H2S過程其他性質變化
取少量本發(fā)明實施例1-3和對比例的脫硫劑溶液導入上述的實驗裝置中，分 別通入H2S，用pH計對脫硫劑溶液的pH值進行測定，結果見表l。
表1脫硫劑吸收H2S后pH值的變化
時間(h)脫硫劑pH- 是否有氣味
實施例1實施例2實施例3對比例0'12.5512.912.612.65對比例稍微有氣味
0.512.2012.5012.5512.55對比例稍微有氣味
111.8512.3512.3512.35對比例稍微有氣味
211.3012.3012.112.1對比例稍微有氣味
表1的結果證明本發(fā)明的脫硫劑比對比例有較好的H2S脫除能力。對液 相組份的分析可知，本發(fā)明的脫硫劑沒有吸收C02，具有良好的脫硫選擇性。
測試項目二脫硫劑H2S吸收量
用N2、 H2和定量的H2S配制成混合氣，模擬天然氣脫硫，氣體體積流量為 60mL/min，其中H2S的含量為17.2wt%。取等量本發(fā)明實施例1和對比例的脫 硫劑溶液，用水稀釋至40wt%，然后通入配制的混合氣，直到脫硫劑中的H2S 的量達到飽和狀態(tài)。最后根據(jù)兩種脫硫劑吸收H2S達到飽和的時間，來計算每 克脫硫劑吸收H2S的量。而H2S的流量和其混合氣中含量，使用標準NaOH溶 液吸收標定。實驗結果顯示兩種脫硫劑脫硫效果不一致，實施例1脫硫劑的硫 容均大于25wtn/。，而對比例脫硫劑的硫容僅15%。
說明書附圖
圖1是檢測本發(fā)明脫硫劑脫硫效果時采用的脫硫裝置示意圖。
5本發(fā)明的脫硫劑溶液可以通過以下具體的實施方式實現(xiàn)，但并不局限于以 下的具體方式。
以下實施例中采用的原料百分比均為重量百分比。
實施例l
脫硫劑溶液組成位阻胺TBEE10。/。、垸醇胺MDEA45。/。；助劑44.9% (其 中苯并三氮唑1%、聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯4%、苯二酚95%);消泡劑 甲基硅油0.1%。
將上述各組分的溶液混合，制備得到本發(fā)明所述的脫硫劑溶液。 在4(TC常壓下，用上述得到的脫硫劑溶液通過圖1所示的裝置脫除待處理
氣體(N2 80%、 C02 16%、 H2S 3%、硫醇540mg/m3)，結果H2S、硫醇脫除率
為90%。
對比例
吸收液組成位阻胺TBEE10M、垸醇胺MDEA45n/。；助劑0%;消泡劑甲 基硅油0%。
制備方法和脫硫方法同實施例1。 結果顯示H2S、硫醇脫除率為75%。
實施例2
吸收液組成位阻胺TBEE20Q/。、垸醇胺三異丙醇胺35%;助劑44.9%(其 中苯并三氮唑3%、苯二酚60%、 a-萘醌37。/。)；消泡劑甲基硅油0.1%。 制備方法和脫硫方法同實施例1。 結果顯示H2S、硫醇脫除率為85%。
實施例3
脫硫劑溶液組成位阻胺TBEE 10%、烷醇胺MDEA30%、三異丙醇胺15%; 助劑44.9% (其中聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯10%、苯二酚90%);消泡劑 甲基硅油0.1%。
制備方法和脫硫方法同實施例1。
結果顯示H2S、硫醇脫除率為90%。
實施例4
吸收液組成位阻胺20%(其中2-(2-叔丁胺基)丙氧基乙醇40%、TBEE 60%、 垸醇胺三異丙醇胺35%;助劑44.9% (其中苯并三氮唑3%、苯二酚60%、 a-萘醌37%);消泡劑甲基硅油0.1%。
制備方法和脫硫方法同實施例1。
結果顯示H2S、硫醇脫除率為90%。
權利要求
1. 一種脫除氣體中硫化物的液體組合物，其特征在于由吸收劑、助劑和消泡劑組成；其中，所述吸收劑是由空間位阻胺和烷醇胺組成；所述的助劑為噻唑類或脂肪胺之一或其混合物；所述的消泡劑為硅氧烷；所述組合物中各組分所占重量百分比為吸收劑29～89％，助劑10％～70％，消泡劑0.01～1％。
2. 權利要求1所述的脫除氣體中硫化物的液體組合物，其特征在于所述組合物中各組分重量百分比為吸收劑39.5~69.5%，助劑30%~60°/。，消泡劑 0.01~0.5%。
3. 權利要求1所述的脫除氣體中硫化物的液體組合物，其特征在于所述吸收劑中的空間位阻胺和烷醇胺的摩爾比為0.5 4.5:4.5 0.5。
4. 權利要求3所述的脫除氣體中硫化物的液體組合物，其特征在于所述吸收 劑中的空間位阻胺和烷醇胺的摩爾比為2~3:3~2。
5. 權利要求1所述的脫除氣體中硫化物的液體組合物，其特征在于所述空間 位阻胺為2-哌啶乙醇、2-(2-叔丁胺基)丙氧基乙醇、(l-甲基-l-乙丙胺基)乙氧基 乙醇、叔丁胺基乙氧基乙醇、叔丁胺基乙醇或3-叔丁胺基正丁醇中的一種或兩 種以上的混合物。
6. 權利要求1所述的脫除氣體中硫化物的液體組合物，其特征在于所述烷醇 胺為叔丁基二乙醇胺、三異丙醇胺或N-甲基二乙醇胺中的一種或兩種以上的混 合物。
7. 權利要求1所述的脫除氣體中硫化物的液體組合物，其特征在于所述助劑 為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯、聚氧乙烯 山梨糖醇酐三油酸酯、對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚或a-萘醌中的一種或 兩種以上的混合物。
8. 權利要求1所述的脫除氣體中硫化物的液體組合物，其特征在于所述抗泡 劑是甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油或甲基乙氧基硅油中的一 種或兩種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種脫除氣體中硫化物的液體組合物，由吸收劑、助劑和消泡劑組成；其中，所述吸收劑由空間位阻胺和烷醇胺組成；所述的助劑為噻唑類或脂肪胺、酚類之一或其混合物；所述的消泡劑為硅氧烷；所述組合物中各組分所占重量百分比為吸收劑29～89％，助劑10％～70％，消泡劑0.01～1％。本發(fā)明的液體組合物能夠同時將氣體中的有機和無機硫有效脫除，脫硫效果顯著，能夠有效保護生產(chǎn)設備，降低損耗和維護成本。
文檔編號C07C7/00GK101507891SQ20091000943
公開日2009年8月19日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權日2009年2月24日
發(fā)明者楊文毅, 陳先奎, 黃精忠 申請人:江蘇大海水處理設備有限公司