[發(fā)明專利]從酸性氣流中除去COS的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610041585.7
• 申請日: 2006-09-15
• 公開（公告）號: CN101143286A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 毛松柏;朱道平;丁雅萍;葉寧;黃曉燕
• 申請（專利權）人: 南化集團研究院
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C10K1/14
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武

技術領域：

本發(fā)明屬氣體凈化技術領域，具體涉及從酸性氣流中除去COS的方法。這種酸性氣流包括天然氣、合成氣、煉廠氣、液化石油氣等。

背景技術：

工業(yè)氣體中通常含有H₂S、CO₂和COS、各種硫醇、硫醚等有害雜質，在進一步利用前必須將它們脫除干凈，到目前為止，應用于氣脫硫脫碳的技術已不下上百種。最常見的是酸性氣流與有機溶劑(或有機溶劑的水溶液)在氣體凈化裝置中接觸。在這些過程中已經有大量專利文獻。總的說來，大致有兩種不同的氣體凈化溶劑。

第一種是物理溶劑，靠的是物理吸收。典型的物理溶劑有環(huán)丁砜和它的衍生物、直鏈酰胺、NMP(N-甲基吡咯烷酮)、N-烷基吡咯烷酮、相關的吡咯烷酮、甲醇以及聚乙烯醇二烷基醚的混合物。

另一種是化學溶劑。基于化學反應，使酸性氣生成易移去的化合物。舉例來說，工業(yè)上最常用的化學溶劑是醇胺，因為生成的鹽容易分解或者容易被蒸汽氣提，胺因此可以循環(huán)使用。從氣流中除去酸性成分比較好的胺有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、二異丙醇胺(DIPA)、胺基乙氧基乙醇(AEE)、甲基二乙醇胺(MDEA)以及添加了各種活化劑的MDEA。

通常，上述溶劑對脫除H₂S和CO₂具有較高的效率，但對COS則存在許多困難。物理溶劑可以將COS完全除去，但是這個過程是不合適的，因為這些物理溶劑會吸收其他的直鏈烷烴，再生處理起來很昂貴。化學溶劑中，伯胺和仲胺與COS直接反應生成相對穩(wěn)定的化合物而導致有效胺的損耗增加，同時也會造成設備的腐蝕，叔胺則僅靠物理溶解來脫除COS，其效果顯然很差。

因此，有很多研究者對脫除COS提出了建議，包括：

采用COS水解催化劑將COS水解成H₂S和CO₂，然后再用醇胺溶液將H₂S和CO₂脫除；

使氣流與MDEA和DIPA的混合溶劑接觸，在這里50％～80％的COS被水解成H₂S和CO₂。剩下的含COS的氣流通過堿性的胺液洗滌成Na₂S或Na₂CO₃。最后，余下的COS通過堿液除去。這個過程包括三段，每段都要再生，因此處理起來較昂貴；

使氣流與添加了催化劑的醇胺溶劑接觸，COS被水解成H₂S和CO₂后被吸收而脫除。但這種方法需要在CO₂脫除率很高的情況下才能部分脫除COS。

發(fā)明內容：

本發(fā)明采用一種復合胺水溶液作吸收劑，添加適量活化劑，可以從氣流中完全除去H₂S，除去大部分的COS；并在CO₂除去率不高的情況下，除去大部分的COS，在一些過程中(如天然氣凈化)保留部分CO₂是需要的。

本發(fā)明是這樣來實現的：它采用一種水溶液吸收劑與氣流逆流接觸而除去H₂S和COS，??吸收劑含重量比為15-55％6復合胺和重量比為5-12％的活化劑，復合胺由甲基二乙醇胺(MDEA)和二異丙醇胺(DIPA)組成，活化劑由二氮雜二環(huán)(DBU)和哌嗪或二氮雜二環(huán)(DBU)和嗎啉組成。

復合胺的重量比最好為30～50％，其中，MDEA：DIPA為2-3∶1；

活化劑由二氮雜二環(huán)(DBU)和哌嗪(PZ)或二氮雜二環(huán)(DBU)與嗎啉(MAL)組成，其中二氮雜二環(huán)與哌嗪或二氮雜二環(huán)(DBU)與嗎啉的比例為1-3∶1。

本發(fā)明所使用的復合胺水溶液中，也可以包含如腐蝕抑制劑、消泡劑和類似組分的添加劑。典型地，這些添加劑的濃度范圍為0％～5％(wt)，這些添加劑的使用是本技術領域人員所公知的。

采用本發(fā)明溶劑脫除COS所使用的裝置可與習慣性使用的相同。即使氣流中的H₂S、CO₂以及COS通過與本發(fā)明的混合胺水溶液接觸而被除去。

吸收過程可以一次到位，也可以連續(xù)多次進行。后者中可以使用多股的溶液從塔底至塔頂按溫度依次降低的順序進行氣液接觸。

吸收了酸氣的富液通過減壓實現再生，可以通過節(jié)流閥來實現。富液含有的能量可以通過透平來回收。

除掉酸氣時可以采用閃蒸槽，也可以進行多次閃蒸。閃蒸后富液經過進一步再生后然后再循環(huán)到吸收步驟。