[发明专利]从含有二氧化硫和二氧化碳的气体中选择性地吸收二氧化硫

说明书

本发明涉及从一种也含有二氧化碳的气流中选择性地脱除二氧化硫的方法，用于脱除二氧化硫的吸收剂能够再生，从而使其能够重新使用，并使该方法能够连续操作。

有不少的专利和文献，叙述了从含有硫的化合物的气流中脱除硫的化合物的技术，至今最广泛使用的方法，是处理含有一种或一种以上的酸性气体，诸如硫化氢（H₂S），二氧化硫（SO₂），氧硫化碳（COS）和二氧化碳（CO₂）的天然气。该方法中是采用吸收这些酸性气体的吸收剂贫液，吸收后生成吸收剂富液，然后，用加热处理使之再生，又生成可以循环使用的贫液。人们已经建议和使用许多化合物用作吸收剂，有一些是可选择性地脱除H₂S或CO₂，而其他的更为普遍使用的吸收剂，是尽可能多地脱除这些酸性气体中每个组分。

现在，人们又重新对用煤为原料的锅炉等相关技术感到兴趣，结合到由此而产生的环境问题，因此，需要提供一个在低压力（在大气压下或低于大气压下）和低温度条件下，选择性地从该锅炉装置排出的烟道气中脱除二氧化硫，而又不必脱除其中的任何二氧化碳主气体部分的方法。从工业实用性方面考虑，主要是要做到使吸收剂与被它吸收的气体分离，以达到再生和重新使用。

目前，广泛使用的方法是用石灰洗涤方法去脱除SO₂，该方法的缺点是由此能生成大量的固体废料，即亚硫酸钙，硫酸钙，它们能以飞尘的形式造成污染，而且需要占地储存。在一些生产纸浆的地区，这种废料时常能被加以应用，但是这种情况并非到处皆有的。

当前最常使用的另一个方法是采用柠檬酸钾或柠檬酸钠，这已在美国专利US.NO.4，366，134中有所揭示，其中的吸收剂是被再生和循环使用的，但由于生成了热稳定性的盐类，因此，后处理的费用较高。另外，为了防止对金属的强烈腐蚀，整个设备装置需要用不锈钢制作。

如果采用具有以下特点的方法，则将是优越的方法。

a）选择性地吸收二氧化硫，而不吸收其它的酸性气体，尤其是二氧化碳。

b）较低的化学后处理费用。

c）降低了操作费用。

d）有更经济的设备结构，能够处理低压力，高容积的气流，例如烟道气，以降低或消除在这些气流中的二氧化硫的含量。

令人惊奇的是，本发明的方法正是上述所说的优越的方法，本方法能从含有二氧化硫和二氧化碳的气流中选择性地脱除二氧化硫，其中是用有下列化学式的一种化合物的水溶液与上述气流接触。

式中：X是氧原子或NR′;R′是氢原子或C₁～C₅烷基;而R是氢原子或C₁～C₅烷基，

这种气流一般是含有一种或一种以上的其他酸性气体（例如，H₂S或COS）的烃，天然气或合成气，和（或）燃烧气（烟道气），同样地，从本发明的目的出发，（这气流不必含有二氧化碳，然而）如果气流中含有二氧化碳，本发明的方法将能选择性地脱除二氧化硫，本方法使用了具有化学式（Ⅰ）的化合物的吸收剂贫液，以在饱和点时，0.1摩尔浓度为宜，而含有大部分SO₂和几乎不含CO₂的吸收剂富液，从吸收塔（接触塔）中排出后，进行加热再生，生成贫液后又循环送到吸收塔中。

该吸收塔的操作条件，以在大约大气压力下，温度是5～95℃为宜，更高的操作压力和操作温度不会显著地影响吸收情况，但为此却要改装设备装置，以适应更高的操作压力和操作温度的要求。

一般来说，要进行处理的气流中的二氧化硫的含量是在约10ppm到约45%（容积）的范围内波动。

再生的方法可采用常规使用的气体脱硫方法中的一般再生方法以及蒸汽汽提方法。

图1表示本发明方法中用于处理气体的基本的设备装置的示意图。