[其他]脱除气流中酸性组分的方法

说明书

本发明为一种脱除气流中酸性组份的方法。具体的说，本发明是采用物理溶剂为吸收剂来选择脱除酸性气流中的CO₂、H₂S以及多种有机硫化物的方法。本发明所指的气流可以是天然气、合成气以及加压城市煤气等等。

物理溶剂吸收剂可以在加压下，更为经济地脱除气流中的酸性组份。多种不同物理溶剂法已被开发出来，并均由发明者申请了专利。一些方法已按各自应用状况显示出不同程度令人满意的结果，如Rectisol法、Fluor法以及Selexol法等。这些方法中，有的需在低温下才能显示更大的效益，同时与之相匹配的工艺流程复杂，设备费用大、管理与操作技术难度较高，溶剂有毒性;有的则对H₂S吸收选择性不好;有些所采用的溶剂价格昂贵，因而使其应用受到限制。

本发明的任务是给出一种溶剂易得、溶剂价格便宜、化学及热稳定性能好，蒸汽压低、无腐蚀、无毒，对酸性气体特别是H₂S吸收容量大，净化度高，H₂S可达0.1ppm，且工艺流程简单，耗能低的脱除酸性组份的方法。

在美国专利2926751-3中所采用的纯碳酸丙烯酯溶剂作吸收剂，称之Fluor法。近来将其应用在大型氨厂脱除CO₂过程中，把节省的低位能热量作为氨吸收制冷，据称可使合成氨吨氨能耗降低10%左右。但Fluor法脱除H₂S能力不大，在CO₂存在下对H₂S选择吸收能力差。不能满足较高浓度H₂S的脱除要求。

本发明使用的溶剂是由三元醇如丙三醇2-85%;弱的多价无机酸如磷酸0.2-4%;N-甲基二乙醇胺0.5-8%，其余为碳酸丙烯酯，所组成的溶剂来脱除气流中的酸性组份。

本发明是在加压下，对气流中的酸性组份进行脱除的。其脱释过程基本遵循亨利定律，压力愈高，温度低，愈有利于酸性气体的吸收，反之则有利于酸性气体从溶剂中释出。

为了更清楚地描述本工艺方法，提供如下附图加以说明：由管1来的大于8大气压的原料气进入脱硫塔2下部，与由塔顶喷淋的溶剂在常温下于填充层中逆流接触，将H₂S从5-7克/标米³脱除至1-20毫克/标米³后由管3送入脱碳塔14下部。吸收了硫化物和少量CO₂的溶剂，由脱硫塔底排出，经管4进入中间闪蒸器5减压闪蒸，将溶解在溶剂中大部分有用气体释放后经加压机6送至管1。闪蒸后的溶剂经换热器12与热的脱硫贫液换热后，再经加热器7加热至80-120℃进入汽提塔8顶部，与由汽提塔下部进入的经过加热器10加热至80-120℃的惰性气体，在填充层中逆流接触，使之溶解在溶剂中的酸性气体彻底释放出来，溶剂得以再生。释放出的酸性气体随着惰性气体一道由汽提塔顶排出，经冷凝分离器9回收溶剂后进入汽提塔中部，气体则被排放处理。汽提后的溶剂，经贫液泵11加压后依次进入换热器12及冷却器13打入脱硫塔2上部，使之溶剂循环使用。经预脱硫的气体进入脱碳塔14脱除CO₂和精脱硫。当脱碳压力大于18大气压，采用常温并用空气汽提时CO₂可脱至0.5%，H₂S可达0.1PPm。从脱碳塔排出的气体即为产品气，通过管17输送。富液由脱碳塔底流入中间闪蒸器15减压闪蒸，闪蒸气由加压机16送入管3，闪蒸后的溶剂进入常压介吸器18，释放出大量的高浓度CO₂，由管22排出，溶剂则通过U型管进入汽提塔19。若需更多的回收CO₂，则可先经一真空介吸出CO₂后，再将溶剂送入汽提塔上部用由管20来的空气在填充层中进行汽提，使溶剂得以彻底再生后由泵21打入脱碳塔14循环使用。

本方法亦可在不影响脱硫、脱碳效率下有效地脱除鲁奇炉煤气中的轻质油，并无需添加额外的油品分离和萃取装置，油与溶剂的分离只采用简单的倾泻即可;在处理气流中H₂S含量≤3.0克/标米³，或H₂S浓度较高，但不需要精脱，可无需加热汽提再生。

本发明对H₂S脱除能力较之Fluor溶剂法约大50%以上，溶剂饱和蒸汽压比Fluor溶剂降低30-80%，本法特别适用于脱除气体中的H₂S或同时脱除CO₂场合，并能获得最佳的经济效果。