专利名称：从酸性气流中除去硫化物的吸收剂和方法
技术领域：
本发明属气体净化技术领域，具体涉及从酸性气流中除去硫化物的吸收剂和方法。 这种酸性气流包括天然气、合成气、炼厂气、液化石油气等。
背景技术：
工业气体中通常含有H2S、 C02和COS、各种硫醇、硫醚等有害杂质，在进一步利 用前必须将它们脱除干净，到目前为止，应用于气脱硫脱碳的技术己不下上百种。最常 见的是酸性气流与有机溶剂(或有机溶剂的水溶液)在气体净化装置中接触。在这些过 程中已经有大量专利文献。总的说来，大致有两种不同的气体净化溶剂。
第一种是物理溶剂，靠的是物理吸收。典型的物理溶剂有环丁砜和它的衍生物、直 链酰胺、NMP(N-甲基吡咯烷酮)、N-烷基吡咯烷酮、相关的吡咯烷酮、甲醇以及聚乙烯 醇二烷基醚的混合物。
另一种是化学溶剂。基于化学反应，使酸性气生成易移去的化合物。举例来说，工 业上最常用的化学溶剂是醇胺，因为生成的盐容易分解或者容易被蒸汽气提，胺因此可 以循环使用。从气流中除去酸性成分比较好的胺有一乙醇胺(MEA)、 二乙醇胺(DEA)、 三乙醇胺(TEA)、 二异丙醇胺(DIPA)、胺基乙氧基乙醇(AEE)、甲基二乙醇胺(MDEA) 以及添加了各种活化剂的MDEA。
通常，上述溶剂对脱除H2S和C02具有较高的效率，但对有机硫则存在许多困难。 物理溶剂可以将有机硫脱除至很低的水平，但是这个过程是不合适的，因为这些物理溶 剂会吸收其他的直链烷烃，再生处理起来很昂贵。化学溶剂中，各种醇胺对COS的水 解率不高，而对硫醇类化合物仅依靠物理溶解来脱除硫醇，由于硫醇在醇胺水溶液中的 溶解度很小，因此，对有机硫的脱除效果极差，在胺法处理之后，往往还要采用催化水 解或碱洗、催化氧化脱硫醇，再经固定床干法精脱硫，造成脱硫总体步骤繁多、总流程 冗长，因而设备多、投资大、总消耗指标高。
因此，有很多研究者对脱除有机硫提出了建议，包括
US3，716,620提出在胺溶液中加碘来脱除H2S和硫醇。
US4，808,765提出用MDEA和二异丙醇胺(DIPA)混合溶液脱除原料气中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脱除原料气中硫醇。 DE19933301提出用MDEA和哌嗪来脱除H2S和硫醇。 DE19947845提出用MDEA和哌嗪来脱除H2S和COS。
上述方法均未能在胺溶液中将有机硫同时脱除，因而还需增加其它脱硫装置。 本发明的目的在于，采用一种新型的溶液，它与传统的脱硫方法相比，能深度脱除 H2S、 COS、硫醇、硫醚等硫化物，从而减少了处理工序，使本发明的方法更经济。
发明内容
本发明采用一种复合胺水溶液作吸收剂，包含重量百分比15-55%的复合胺溶液和重 量百分比5-11. 5°/。的活化剂，复合胺溶液由甲基二乙醇胺MDEA和二异丙醇胺DIPA组成， 活化剂由甲酰基吗啉和羟乙基哌嗪组成或由甲酰基吗啉和哌嗪组成。
本发明吸收剂及其方法可以从气流中除去几乎全部的H2S和大部分的硫醇，从而减 少了后处理工序，使本发明的方法更经济。
复合胺溶液中MDEA和DIPA为2-3: 1 。
活化剂由甲酰基吗啉和羟乙基哌嗪组成或由甲酰基吗啉和哌嗪组成。其中甲酰基吗 啉与羟乙基哌嗪或哌嗪的比例为1-3: 1。
本发明所使用的吸收剂复合胺水溶液中，也可以包含如腐蚀抑制剂、消泡剂和阻塘 剂，或者类似组分的添加剂。典型地，这些添加剂的浓度范围为0.01% 2% (wt)，这 些添加剂的使用是本技术领域人员所公知的。
本发明所述除去硫化物的方法是使气流中的硫化物通过与本发明所述的吸收剂接 触而被除去。
采用本发明溶剂脱除硫醇所使用的装置可与习惯性使用的相同。既使气流中的硫化 物通过与本发明的混合胺水溶液接触而被除去。
吸收过程可以一次到位，也可以连续多次进行。后者中可以使用多股的溶液从塔底 至塔顶按温度依次降低的顺序进行气液接触。
吸收了酸气的富液通过减压实现再生，可以通过节流阀来实现。富液含有的能量可 以通过透平来回收。
除掉酸气时可以采用闪蒸槽，也可以进行多次闪蒸。闪蒸后富液经过进一步再生后 然后再循环到吸收步骤。本领域任何公知的设备都可以用于吸收、再生和其它的步骤。
具体实施例方式
以下通过实施实例对本发明作进一步说明，其目的是为了更好地理解本发明的内 容，但其并不限制本发明的保护范围。
实施实例-
在一试验装置上对具体吸收剂的操作性能进行直接测量。试验用的吸收塔内径 20mm,内装4)3X3不锈钢9环，再生塔内径50mm，内装4>6X6X 1瓷拉西环，再生 塔底部装有再沸器。
配制好的原料气(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)进入吸收塔底部与塔顶进入的溶液逆流 接触，气体中的酸气被吸收，净化后的气体从塔顶出来进入气液分离器回收所夹带的液 滴后放空。
吸收了酸气的富液从吸收塔底引出至再生塔顶部，在再生塔中与上升的蒸汽逆流接 触而获得再生。再生后的贫液经冷却后送入吸收塔顶进行吸收。从再生塔顶出来的气体 进入再生气冷却器将气体中的水蒸汽回收，再生气经分离后放空。
在气体流量一定时，不同吸收剂的操作性能见表一。
表一不同混合吸收剂的操作性能
吸收剂组成净化后气体中H2S: IO-6总硫 10-6
MDEA50%18128
MDEA10yo+DIPA5。/o+甲酰基吗啉2.5%+羟乙基哌嗪2.5°/01554、
MDEA30。/。+DIPA10y。+甲酰基吗啉7.5%+哌嗪2.5%842
MDEA40。/o+DIPA15Q/o+甲酰基吗啉6%+哌嗪4%31
MDEA30。/。+DIPA15。/。+甲酰基吗啉7.5%+羟乙基哌嗪4%937
表一数据表明使用本发明的吸收剂组合物，其对总硫的脱除率可明显提高。
权利要求
1. 一种从酸性气流中除去硫化物的吸收剂，其特征是吸收剂为水溶液，包含重量百分比15-55％的复合胺溶液和重量百分比5-11.5％的活化剂，复合胺溶液由甲基二乙醇胺MDEA和二异丙醇胺DIPA组成，活化剂由甲酰基吗啉和羟乙基哌嗪组成或由甲酰基吗啉和哌嗪组成。
2. 根据权利要求1所述的吸收剂，其特征是复合胺中MDEA与DIPA的重量 比为2-3: 1。
3. 根据权利要求1所述的吸收剂，其特征是甲酰基吗啉和羟乙基哌嗪的重 量比为1-3: 1。
4. 根据权利要求5所述的吸收剂，其特征是甲酰基吗啉和哌嗪的重量比为 1-3: 1。
5. 根据权利要求1所述的吸收剂，其特征是吸收剂中添加腐蚀抑制剂、消 泡剂和阻垢剂。
6. —种从酸性气流中除去硫化物的方法，其特征在于使气流中的硫化物通 过与权利要求1所述的吸收剂接触而被除去。
全文摘要
本发明属气体净化技术领域，涉及从酸性气流中除去硫化物的吸收剂和方法。这种酸性气流包括天然气、合成气、炼厂气、液化石油气等。本发明吸收剂包含重量百分比15-55％的复合胺溶液和重量百分比5-11.5％的活化剂，酸性气流与本发明吸收剂接触可以从气流中深度脱除H<sub>2</sub>S、COS、硫醇等硫化物，从而减少了后处理工序。
文档编号B01D53/14GK101455932SQ200710191188
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月11日 优先权日2007年12月11日
发明者丁雅萍, 宁 叶, 朱道平, 毛松柏 申请人:南化集团研究院