[发明专利]一种用缓冲溶液从硫化氢酸气中脱除二氧化碳的方法

说明书

技术领域：

本发明属于脱碳技术领域，具体涉及一种用缓冲溶液从硫化氢酸气中脱除二氧化碳的方法。

背景技术：

在煤化工、石油化工、天然气化工、化肥工业等化工领域，气体净化与分离是各门类化工过程的重要技术，其中气体脱碳技术在化肥工业、烟气分离，合成气净化等工艺都广泛应用。而国内外气体脱碳技术和脱硫技术是相联系的，也就是说气体在脱硫的同时具有脱碳功能。按技术类别可以分为干法脱硫脱碳和湿法脱硫脱碳，干法采用固体吸附剂称为变压吸附法，湿法用溶液洗涤吸收。湿法又分为四种，如化学溶剂法，物理溶剂法，物理－化学溶剂法，以及直接转化法。化学溶剂法是利用碱性溶液与酸气组分反应生成某种化合物而将酸气组分从气体中分离出来，如活化热钾碱法，醇胺法（乙醇胺MEA法、二乙醇胺DEA法、二甘醇胺DGA法、二异丙醇胺DIPA法、甲基二乙醇胺MDEA法、以及空间位阻胺、混合醇胺、配方醇胺溶液等）。物理溶剂法是利用某些溶剂对H₂S、CO₂溶解度的差别将酸气组分分离的方法，如多乙二醇二甲醚Selexol法、碳酸丙烯脂Fluor法、冷甲醇Rectisol法。物理—化学法是兼有物理和化学方法的溶液混合使用，常用醇胺、物理溶剂和水混合成物理化学溶剂，典型的物理－化学法有砜胺Sulfinolifc1，包括DIPA－环丁砜（Sulfinol-D法、砜胺Ⅱ法，MDEA－环丁砜法、Sulfinol-M法、砜胺Ⅲ法，此外还有Amisol、Selefining、Selefinig、Optisol和Flexsorb混合SE法。直接转化法就是湿式氧化法，或称氧化－还原法，广泛应用于焦炉气、水煤气、合成气等尾气脱硫和脱碳，属于此法的有钒法，如ADA－NaVO₃法、栲胶－NaVO₃法；铁法，如LO－Cat法、Sulferox法、EDTA络合铁法、FD及铁碱法等。

现有脱碳技术中化肥工业采用有水洗法、本菲尔法、碳酸丙烯脂法等脱碳法；合成氨原料气采用热钾碱法－氨基乙酸法、NHD法、MDEA溶液吸收法、空间位阻氨法等脱碳法；合成气净化采用低温甲醇法、变压吸附法；烟气脱硫脱碳采用氨法。在石油化工行业，至今普遍采用克劳斯法处理酸气生产硫磺，酸气未作脱碳处理，二氧化碳气随克劳斯尾气排入环境，或随尾气焚烧后排入环境。

石化厂酸气主要组成是硫化氢，此外还含有部分二氧化碳，酸气制硫氢化钠或硫化钠是最经济的方法，但是二氧化碳存在干扰硫氢化钠或硫化钠的质量，因此脱碳成为必要。国内酸气制硫氢化钠工艺仅有一套酸气脱碳装置，技术从日本引进，与两家日本厂家合营，装置现设在山东东营的三协有限化学公司。该装置采用醇胺法脱碳，装置包括醇胺溶液循环吸收和醇胺溶液循环再生两部分，醇胺溶液能吸收二氧化碳，也能吸收硫化氢，没有明显的吸收选择性，因此溶剂再生时析出二氧化碳和硫化氢而成为二次污染源，解析气必须进行脱硫处理才能排入环境。近年环保法规对尾气排放颁布严格的臭气排放标准，部分炼油厂将克劳斯尾气采用加氢处理，将二氧化硫气还原为硫化氢气，然后将还原气返回溶剂脱硫装置。可见，醇胺法是传统的脱碳脱硫技术，对于同时存在硫化氢和二氧化碳的酸气场合，MDEA溶液不能清淅分离硫化氢和二氧化碳。炼油厂酸气加工制备硫氢化钠工艺碱洗涤吸收硫化氢之前要求酸气脱除二氧化碳。

发明内容：

本发明针对现有脱碳技术存在的问题，提供一种用缓冲溶液从硫化氢酸气中脱除二氧化碳的方法。

本发明所提供的一种用缓冲溶液从硫化氢酸气中脱除二氧化碳的方法具体步骤如下：

（1）将缓冲溶液与未脱碳的硫化氢酸气进行混合反应吸收所述未脱碳的硫化氢酸气中的二氧化碳和部分硫化氢，得到含有碳酸氢钠和硫氢化钠的脱碳富液；

所述缓冲溶液是含有氢氧化钠和碳酸氢钠的碱液；所述碱液中碳酸氢钠来自于氢氧化钠对所述未脱碳的硫化氢酸气中的二氧化碳的吸收反应，所属碱液中氢氧化钠的质量浓度为10%～40%，所述碱液的pH值为8～12，所述混合反应的时间为10～40秒，所述混合反应温度为50～100℃,所述碱液的循环量为所述未脱碳的硫化氢酸气中的二氧化碳质量的30～100倍；