專利名稱：從酸性氣流中除去硫化物的吸收劑和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬氣體凈化技術(shù)領域，具體涉及從酸性氣流中除去硫化物的吸收劑和方法。 這種酸性氣流包括天然氣、合成氣、煉廠氣、液化石油氣等。
背景技術(shù)：
工業(yè)氣體中通常含有H2S、 C02和COS、各種硫醇、硫醚等有害雜質(zhì)，在進一步利 用前必須將它們脫除干凈，到目前為止，應用于氣脫硫脫碳的技術(shù)己不下上百種。最常 見的是酸性氣流與有機溶劑(或有機溶劑的水溶液)在氣體凈化裝置中接觸。在這些過 程中已經(jīng)有大量專利文獻?？偟恼f來，大致有兩種不同的氣體凈化溶劑。
第一種是物理溶劑，靠的是物理吸收。典型的物理溶劑有環(huán)丁砜和它的衍生物、直 鏈酰胺、NMP(N-甲基吡咯烷酮)、N-烷基吡咯烷酮、相關的吡咯烷酮、甲醇以及聚乙烯 醇二烷基醚的混合物。
另一種是化學溶劑。基于化學反應，使酸性氣生成易移去的化合物。舉例來說，工 業(yè)上最常用的化學溶劑是醇胺，因為生成的鹽容易分解或者容易被蒸汽氣提，胺因此可 以循環(huán)使用。從氣流中除去酸性成分比較好的胺有一乙醇胺(MEA)、 二乙醇胺(DEA)、 三乙醇胺(TEA)、 二異丙醇胺(DIPA)、胺基乙氧基乙醇(AEE)、甲基二乙醇胺(MDEA) 以及添加了各種活化劑的MDEA。
通常，上述溶劑對脫除H2S和C02具有較高的效率，但對有機硫則存在許多困難。 物理溶劑可以將有機硫脫除至很低的水平，但是這個過程是不合適的，因為這些物理溶 劑會吸收其他的直鏈烷烴，再生處理起來很昂貴。化學溶劑中，各種醇胺對COS的水 解率不高，而對硫醇類化合物僅依靠物理溶解來脫除硫醇，由于硫醇在醇胺水溶液中的 溶解度很小，因此，對有機硫的脫除效果極差，在胺法處理之后，往往還要采用催化水 解或堿洗、催化氧化脫硫醇，再經(jīng)固定床干法精脫硫，造成脫硫總體步驟繁多、總流程 冗長，因而設備多、投資大、總消耗指標高。
因此，有很多研究者對脫除有機硫提出了建議，包括
US3，716,620提出在胺溶液中加碘來脫除H2S和硫醇。
US4，808,765提出用MDEA和二異丙醇胺(DIPA)混合溶液脫除原料氣中H2S和cos。
US5，589，149提出用胺溶液和聚乙二醇烷基醚的混合溶液脫除原料氣中硫醇。 DE19933301提出用MDEA和哌嗪來脫除H2S和硫醇。 DE19947845提出用MDEA和哌嗪來脫除H2S和COS。
上述方法均未能在胺溶液中將有機硫同時脫除，因而還需增加其它脫硫裝置。 本發(fā)明的目的在于，采用一種新型的溶液，它與傳統(tǒng)的脫硫方法相比，能深度脫除 H2S、 COS、硫醇、硫醚等硫化物，從而減少了處理工序，使本發(fā)明的方法更經(jīng)濟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用一種復合胺水溶液作吸收劑，包含重量百分比15-55%的復合胺溶液和重 量百分比5-11. 5°/。的活化劑，復合胺溶液由甲基二乙醇胺MDEA和二異丙醇胺DIPA組成， 活化劑由甲酰基嗎啉和羥乙基哌嗪組成或由甲?；鶈徇瓦哙航M成。
本發(fā)明吸收劑及其方法可以從氣流中除去幾乎全部的H2S和大部分的硫醇，從而減 少了后處理工序，使本發(fā)明的方法更經(jīng)濟。
復合胺溶液中MDEA和DIPA為2-3: 1 。
活化劑由甲?；鶈徇土u乙基哌嗪組成或由甲?；鶈徇瓦哙航M成。其中甲酰基嗎 啉與羥乙基哌嗪或哌嗪的比例為1-3: 1。
本發(fā)明所使用的吸收劑復合胺水溶液中，也可以包含如腐蝕抑制劑、消泡劑和阻塘 劑，或者類似組分的添加劑。典型地，這些添加劑的濃度范圍為0.01% 2% (wt)，這 些添加劑的使用是本技術(shù)領域人員所公知的。
本發(fā)明所述除去硫化物的方法是使氣流中的硫化物通過與本發(fā)明所述的吸收劑接 觸而被除去。
采用本發(fā)明溶劑脫除硫醇所使用的裝置可與習慣性使用的相同。既使氣流中的硫化 物通過與本發(fā)明的混合胺水溶液接觸而被除去。
吸收過程可以一次到位，也可以連續(xù)多次進行。后者中可以使用多股的溶液從塔底 至塔頂按溫度依次降低的順序進行氣液接觸。
吸收了酸氣的富液通過減壓實現(xiàn)再生，可以通過節(jié)流閥來實現(xiàn)。富液含有的能量可 以通過透平來回收。
除掉酸氣時可以采用閃蒸槽，也可以進行多次閃蒸。閃蒸后富液經(jīng)過進一步再生后 然后再循環(huán)到吸收步驟。本領域任何公知的設備都可以用于吸收、再生和其它的步驟。
具體實施例方式
以下通過實施實例對本發(fā)明作進一步說明，其目的是為了更好地理解本發(fā)明的內(nèi) 容，但其并不限制本發(fā)明的保護范圍。
實施實例-
在一試驗裝置上對具體吸收劑的操作性能進行直接測量。試驗用的吸收塔內(nèi)徑 20mm,內(nèi)裝4)3X3不銹鋼9環(huán)，再生塔內(nèi)徑50mm，內(nèi)裝4>6X6X 1瓷拉西環(huán)，再生 塔底部裝有再沸器。
配制好的原料氣(含H2S5。/。、 C028%、 COS138X10—6、甲硫醇57Xl(r6、乙硫醇 32XI(T6、 l-丙硫醇8Xl(T6、 2-丙硫醇9Xl(T6)進入吸收塔底部與塔頂進入的溶液逆流 接觸，氣體中的酸氣被吸收，凈化后的氣體從塔頂出來進入氣液分離器回收所夾帶的液 滴后放空。
吸收了酸氣的富液從吸收塔底引出至再生塔頂部，在再生塔中與上升的蒸汽逆流接 觸而獲得再生。再生后的貧液經(jīng)冷卻后送入吸收塔頂進行吸收。從再生塔頂出來的氣體 進入再生氣冷卻器將氣體中的水蒸汽回收，再生氣經(jīng)分離后放空。
在氣體流量一定時，不同吸收劑的操作性能見表一。
表一不同混合吸收劑的操作性能
吸收劑組成凈化后氣體中H2S: IO-6總硫 10-6
MDEA50%18128
MDEA10yo+DIPA5。/o+甲?；鶈徇?.5%+羥乙基哌嗪2.5°/01554、
MDEA30。/。+DIPA10y。+甲?；鶈徇?.5%+哌嗪2.5%842
MDEA40。/o+DIPA15Q/o+甲?；鶈徇?%+哌嗪4%31
MDEA30。/。+DIPA15。/。+甲?；鶈徇?.5%+羥乙基哌嗪4%937
表一數(shù)據(jù)表明使用本發(fā)明的吸收劑組合物，其對總硫的脫除率可明顯提高。
權(quán)利要求
1. 一種從酸性氣流中除去硫化物的吸收劑，其特征是吸收劑為水溶液，包含重量百分比15-55％的復合胺溶液和重量百分比5-11.5％的活化劑，復合胺溶液由甲基二乙醇胺MDEA和二異丙醇胺DIPA組成，活化劑由甲酰基嗎啉和羥乙基哌嗪組成或由甲?；鶈徇瓦哙航M成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收劑，其特征是復合胺中MDEA與DIPA的重量 比為2-3: 1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收劑，其特征是甲?；鶈徇土u乙基哌嗪的重 量比為1-3: 1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的吸收劑，其特征是甲?；鶈徇瓦哙旱闹亓勘葹?1-3: 1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收劑，其特征是吸收劑中添加腐蝕抑制劑、消 泡劑和阻垢劑。
6. —種從酸性氣流中除去硫化物的方法，其特征在于使氣流中的硫化物通 過與權(quán)利要求1所述的吸收劑接觸而被除去。
全文摘要
本發(fā)明屬氣體凈化技術(shù)領域，涉及從酸性氣流中除去硫化物的吸收劑和方法。這種酸性氣流包括天然氣、合成氣、煉廠氣、液化石油氣等。本發(fā)明吸收劑包含重量百分比15-55％的復合胺溶液和重量百分比5-11.5％的活化劑，酸性氣流與本發(fā)明吸收劑接觸可以從氣流中深度脫除H₂S、COS、硫醇等硫化物，從而減少了后處理工序。
文檔編號B01D53/14GK101455932SQ200710191188
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者丁雅萍, 寧 葉, 朱道平, 毛松柏 申請人:南化集團研究院