[发明专利]从含有CO2气体混合物中选择性脱除H2S的吸收液

说明书

技术领域

本发明属于气体净化领域，具体涉及从含有CO₂气体混合物中选择性脱除H₂S的新型吸收液。

背景技术

天然气、石油及其加工业的原料气常含有一定量的H₂S及CO₂，H₂S是一种剧毒且无色的可燃气体，它的存在严重地威胁人身安全，而且会引起设备和管路的腐蚀，同时硫化物即使在极低的浓度水平下也具有难以仍受的气味。因此，在输送及加工之前必须清除达到国家标准要求。工业原料气中的通常H₂S与CO₂并存，CO₂具有一定的化学惰性，除非后续工艺的需要一般不必除去。在满足工业要求的前提下，选择性脱除H₂S可以降低能耗，减少吸收剂使用量，降低生产成本，为企业带来一定的效益。

烷醇胺法一直是从天然气、石油及其加工业的原料气脱除H₂S的主流方法。近几十年，胺法工艺不断发展，取得了长足进步，形成了多种可供选择的胺法脱硫脱碳溶液，如一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基一乙醇胺以及甲基二乙醇胺等。其中甲基二乙醇胺（MDEA）最为普遍，如US4，537，753提出MDEA溶液脱除天然气硫化物以及CO₂；US585，405提出用空间位阻胺选择性脱除H₂S；DE19947845提出用MDEA脱除H₂S和COS。随着能源紧张的加剧和环保要求的日益提高，对选择性脱硫的要求也越来越高，传统的脱硫剂已经不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于，提出了一种新型的吸收液，能从含CO₂的气体混合物中选择性脱除H₂S，该发明处理能力大、方法简单、经济环保。

本发明的主要技术方案：从含有CO₂气体混合物中选择性脱除H₂S的吸收液，其特征是吸收液由吸收主体、活化剂和水组成，吸收主体为N-甲基二乙醇胺MDEA和环丁砜，活化剂为草酸、柠檬酸和磷酸中的至少两种组成的混合物。

所述吸收主体N-甲基二乙醇胺MDEA和环丁砜的浓度分别为10～50%（wt）和5～30%（wt），活化剂的浓度为0.1～5%（wt），余量为去盐水。

所述活化剂为草酸和磷酸组成的混合物；所述活化剂草酸占吸收液0.1～2.5%（wt），磷酸占吸收液0.1～2.5%（wt）。

所述活化剂为草酸和柠檬酸组成的混合物；所述活化剂草酸占吸收液0.1～2.5%（wt），柠檬酸占吸收液0.1～2.5%（wt）。

所述活化剂为磷酸和柠檬酸组成的混合物；所述活化剂磷酸占吸收液0.1～2.5%（wt），柠檬酸占吸收液0.1～2.5%（wt）。

所述活化剂为草酸、柠檬酸和磷酸组成的混合物；所述活化剂草酸占吸收液0.1～1.5%（wt），柠檬酸占吸收液0.1～1.5%（wt），磷酸占吸收液0.1～2%（wt）。

本发明与传统的醇胺吸收液相比，本吸收液具有脱硫率高、选择性好、稳定性好、价格便宜等优点，其次减少了吸收剂的使用量，从而降低了生产成本，为企业带来一定的收益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明加以详细描述。

实施实例：混合气体组成（摩尔比）：CO₂ 10%、H₂S 5%，其余N₂，混合气体进入装有待评液的吸收管中，气量80ml/min，在40℃常压鼓泡吸收。每隔一定时间，对放空气体进行采样分析，然后关闭气源，取吸收后的富液进行液相分析。原料气和液相中的H₂S采用碘量法，净化气中H₂S的采用FPD色谱法，气相酸气采用奥氏仪分析法，液相酸气采用气体发生法。

评价标准：

 式中：l表示吸收后富液液相，g表示尾气气相，[H₂S]和[CO₂]表示分析出的浓度。

选择性实验结果见下表：

结果表明：本发明实施例吸收液的脱硫选择性明显优于对比例的MDEA溶液。