[其他]从含有硫化氢和二氧化碳的混合气中脱除硫化氢和二氧化碳的方法

说明书

本发明涉及从含有H₂S和CO₂的混合气中脱除H₂S和CO₂的方法，特别涉及从含有烃类的混合气中除去这些酸性组分的方法。混合气中含有10～50%（体积）的CO₂和少量的H₂S，例如其中H₂S对于CO₂的体积比在10到0.1之间。天然气即为这种酸性混合气的一例。

本发明的目的是提供一种浓度脱除H₂S和大量脱除CO₂的灵活方法。

为了达到这一目的，本发明的从含H₂S和CO₂的混合气中脱除H₂S和CO₂的方法包括下述两个步骤：

a）使混合气在第一接触器与一种含有效量的氧化反应剂的水溶液接触，以得到部分净化的混合气和一种含硫和还原反应物的水溶液，并将部分净化混合气通入第二接触器，

b）使部分净化混合气在第二接触器与一种可再生的液态吸收剂接触，以产生净化混合气和饱和吸收剂。

通过反应剂的氧化，使至少部分还原反应剂再生之前或之后，可以从步骤a）得到的水溶液中除去步骤a）中生成的硫。

虽然部分净化混合气无需进一步处理或转化即可进入第二接触器，但是如果需要，可以对部分净化混合气进行加热或冷却。

在一个适用的实施方案中，反应剂水溶液含有有机酸[例如一次氮基三乙酸（NTA）或乙二胺四乙酸（EDTA）]与Fe（Ⅲ）的配位络合物。

在一个较好的实施方案中，反应剂水溶液含有Fe（Ⅲ）与NTA的铵式配合物以及NTA与Fe（Ⅱ）的铵式配合物。反应剂水溶液而且可以含有氨水。溶液适宜的PH值在5到8.5之间，溶液中Fe（Ⅲ）与NTA的铵式配合物对NTA与Fe（Ⅱ）的铵式配合物最适宜的摩尔比在0.2到6之间。每脱除一摩尔H₂S反应剂水溶液要包含约2～15摩尔与Fe（Ⅲ）NTA的铵式配合物。

部分净化混合气中所含的CO₂将在步骤b）中借助于可再生的液态吸收剂予以脱除。为了从步骤b）得到的饱和吸收剂中脱除CO₂，该饱和吸收剂至少要进行闪蒸一次，闪蒸方法是将压力释放到低于常用温度下CO₂分压的水平。如果需要脱除被同时吸收的烃，饱和吸收剂在这一步之前，至少要进行闪蒸一次，闪蒸方法是将压力释放到在步骤b）接触时常用压力和常用温度下CO₂分压之间。

在一个更适用的实施方案中，可再生的液态吸收剂是一种胺的水溶液，例如象甲基二乙醇胺（MDEA）一类的叔胺。

可再生的液态吸收剂还可包含一种物理溶剂例如环丁砜。

该可再生的液态吸收剂宜含有10～60%（重量）的MDEA水溶液15～55%（重量）的环丁砜和5～35%（重量）的水。

下面参照本发明方法的设备流程图对本发明作较为详细的说明。

设备有：第一接触器1.硫回收器3，第一再生器5，第二接触器6，第一闪蒸器8和第二闪蒸器9。酸性气供给管道10与第一接触器1连接，第一接触器通过管道12与硫回收器3相连，通过管道14与第二接触器6相连接。硫回收器3设有硫排出口15，并通过管道16与第一再生器5相连。第一再生器5接有氧化剂供给管道17和废气排放管19。通过管道20，使第一再生器5与第一接触器1相连。

第二接触器6装有净化气的出口管道21，并通过管道22使该接触器6与第一闪蒸器8相连，在管道22上装有减压阀23。第一闪蒸器8装有排气管25，并通过装有减压阀27的管道26与第二闪蒸器9相连。第二闪蒸器9装有排气管30，并通过管道31与第二接触器6相连。

实施例

含有15%（体积）CO₂和250ppmv（百万分之一，按体积计）H S的含烃酸性混合气通过酸性气供给管道10进入第一接触器1内。