[发明专利]一种脱硫剂

说明书

技术领域

本发明是提供针对天然气、炼厂及合成气等气体的净化脱除无机硫和有机硫化物的一种脱硫效果更好、成本更低的脱硫剂。

背景技术

天然气、炼厂和化学工业中气体净化脱硫国内仍主要使用醇胺溶剂，如甲基二乙醇胺(MDEA)溶剂，甲基二乙醇胺脱硫剂已被国内30多套工业装置采用，一般收到了一定使用效果，但随着高硫油气田的开发及能源紧张的加剧和环保要求的日益严格，常规的醇胺溶剂脱硫剂已渐渐不能适应要求。空间位组胺脱硫剂具有高选择性、高效率脱除H₂S和有机硫等优良性能，具有良好前景。目前使用的空间位阻胺主要是叔丁基类空间位阻胺，它的合成原料成本高，导致目前的空间位阻胺市售价格过高，在工业上难以推广应用。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供以下技术方案：

一种脱硫剂，适用于天然气、炼油厂以及化学工业中的气体净化，所述脱硫剂含空间位阻胺，所述空间位阻胺为单杂环或多杂环桥头空间位阻胺，所述单杂环或多杂环桥头空间位阻胺的结构式至少包含下列五类结构之一：

第一类化学结构式四氢吡咯基(I)、第二类化学结构式吗啉基(II)、第三类化学结构式哌啶基(III)、第四类化学结构式哌嗪基(IV)，第五类化学结构式噁唑烷基(V)

其中R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆表示H、甲基、乙基或其它烷基。

作为本发明的优选技术方案，包含上述五类化学结构式的代表性物质为下面所述物质，但不仅限于此几种物质：

含四氢吡咯基(I)的物质为：四氢吡咯基乙氧基乙醇、四氢吡咯基乙氧基甲醇、羟乙基四氢吡咯、胺乙基四氢吡咯、1，2-二(四氢吡咯)乙烷、N，N′-二(四氢吡咯基)乙醚等；

含吗啉基(II)的物质为：吗啉基乙氧基乙醇、吗啉基乙氧基甲醇、羟乙基吗啉、胺乙基吗啉、1，2-二吗啉乙烷、N，N′-二吗啉基乙醚等；

含哌啶基(III)的物质为：哌啶基乙氧基乙醇、哌啶基乙氧基甲醇、羟乙基哌啶、胺乙基哌啶、1，2-二哌啶基乙烷、N，N′-二哌啶基乙醚等；

含哌嗪基(IV)的物质为：哌嗪基乙氧基乙醇、哌嗪基乙氧基甲醇、N，N′-二哌嗪基乙醚等；

含噁唑烷基(V)的物质为：噁唑烷基乙氧基乙醇、噁唑烷基乙氧基甲醇、羟乙基噁唑烷、胺乙基噁唑烷、1，2-二噁唑烷基乙烷、N，N′-二噁唑烷基乙醚等。

作为本发明的优选技术方案，所述这五类空间位阻胺占脱硫剂总质量的0％-100％，所述空间位阻胺可以单独作为脱硫剂使用，也可以和其它脱硫溶剂复配使用。

作为本发明的优选技术方案，所述空间位阻胺含量越多，脱硫剂脱除硫效率越高，它们既可以脱除无机硫，也可以脱除有机硫。

本发明的有益效果是：具有单杂环、多杂环桥头空间位阻胺除了具有一般空间位组胺的高选择性、高效率脱除H₂S和有机硫等优良性能外，单杂环、多杂环桥头空间位阻胺可在胺溶液中首先将COS水解成H₂S和CO₂，然后选择性地脱除H₂S，从而更加增强了溶液脱除有机硫的能力；同时，采用此类单杂环、多杂环桥头空间位阻胺溶剂处理含有烃类气源时只吸收H₂S、COS等硫化物，而不吸收CO₂或烃，克服了目前国内所使用的脱硫剂对这类烃类的共吸现象，减少了原料气烃类的损失。另外，其合成原料便宜，合成成本低，在工业上易推广应用。

附图说明

图1是30(wt)％MDEA(N-甲基二乙醇胺)和30(wt)％DME(1，2-二吗啉基乙烷)溶液脱H₂S的硫容量比较曲线图。

图2是30(wt)％MDEA(N-甲基二乙醇胺)和30(wt)％DME(1，2-二吗啉基乙烷)溶液脱H₂S的脱硫效率比较曲线图。

图3是30(wt)％MDEA(N-甲基二乙醇胺)和30(wt)％DME(1，2-二吗啉基乙烷)溶液脱H₂S的吸收速率比较曲线图。

具体实施方式

下面结合附表及附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。