[發明專利]從天然氣中脫除硫化物及二氧化碳的吸收液

無效

• 申請號: 201210277578.2
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103566735A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 毛松柏;余勇;朱道平;周志斌;楊緒甲
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;南化集團研究院
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/14;B01D53/48;C10L3/10
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明屬于氣體凈化領域，具體涉及從天然氣中脫除H₂S、COS、硫醇、硫醚等硫化物以及CO₂的吸收液。

背景技術

氣田采出的天然中含有H₂S、COS、硫醇、硫醚等硫化物以及CO₂，H₂S具有劇毒，H₂S的存在不僅會腐蝕輸送管線和設備；高濃度的CO₂會降低天然氣的熱值；而COS一方面會使天然氣為原料的下游化工過程催化劑中毒，另一方面未經處理而排放到大氣中的COS能形成SO₂，促進光化學反應，帶來嚴重的環境問題。同時硫化物即使在極低的濃度水平下也具有難以仍受的氣味。因此天然氣在利用之前必須經過硫化物以及二氧化碳的脫除。

烷醇胺法一直是天然氣凈化的主流方法。近幾十年，胺法工藝不斷發展，取得了長足進步，形成了多種可供選擇的胺法脫硫脫碳溶液，如一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基一乙醇胺以及甲基二乙醇胺等。其中甲基二乙醇胺（MDEA）最為普遍，如US4，537，753提出MDEA溶液脫除天然氣硫化物以及CO₂；US4，585，405提出用空間位阻胺選擇性脫除H₂S；DE19947845提出用MDEA脫除H₂S和COS。

上述方法存在溶劑價格較貴、滿足不了凈化效果等特點。

發明內容

本發明的目的在于，提出了一種新型的吸收液，能同時將硫化物以及CO₂脫除，從而減少了處理工序，使脫硫脫碳方法更經濟環保。

本發明的主要技術方案：從天然氣中脫除硫化物以及二氧化碳的吸收液，其特征是吸收液包含位阻胺、醇胺、N-甲基乙酰胺、鹽類催化劑以及去離子水；其中醇胺的濃度為15～40%（wt），位阻胺的濃度為10～60%（wt）；位阻胺是一種單一的空間位阻胺，或多種空間位阻胺的混合物；所指的位阻胺是在氮原子上帶來一個或多個具有空間位阻結構的非線形的醇胺類化合物；N-甲基乙酰胺的濃度為5～30%（wt）；鹽類催化劑的濃度為0.1～5%。

一般地，所述醇胺的濃度為20～40%（wt），位阻胺的濃度為15～60%（wt）。

所述醇胺類包括N-甲基二乙醇胺(MDEA)、一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、甲基一乙醇胺(MMEA)。

所述位阻胺包括哌嗪、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-哌啶乙醇、叔丁胺基二乙醇胺。

所述N-甲基乙酰胺的濃度為10～20%（wt）。

所述鹽類催化劑為：碳酸鈉或碳酸鉀。

所述鹽類催化劑的濃度為0.5～2%（wt）。

本發明與傳統的脫硫或者脫碳方法相比，能同時將H₂S、COS、硫醇、硫醚等硫化物以及CO₂脫除，它與傳統的醇胺溶劑相比，本吸收液具有脫硫率高、再生能耗低、穩定性好、價格便宜等顯著優點。

具體實施方式

實施實例一：

吸收液組成：2-氨基-2-甲基-1-丙醇?15%（wt）、MMEA?20%（wt）、N-甲基乙酰胺20%（wt）、碳酸鈉2%（wt），其余去離子水。原料天然氣組成（摩爾比）：CO₂?14%、H₂S?3%、硫醚389?mg/m³、硫醇421?mg/m³、COS?401?mg/m³，其余N₂，在40℃常壓吸收。凈化氣體：H₂S?19?mg/m³，CO₂?3.0%，硫醚脫除率：71.2%，硫醇脫除率：87.1%，COS脫除率：93.4%。

實施實例二：