[發(fā)明專利]一種從含有CO2的氣流中選擇性脫除H2S的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310363785.4
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104415643A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛松柏;朱道平;周志斌;楊緒甲;余勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;南化集團(tuán)研究院
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C01B31/20
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬氣體分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從含CO₂的氣體混合物中選擇性脫除H₂S工藝。

背景技術(shù)

天然氣、合成氣、煉廠氣等工業(yè)氣體中通常含有一定量的H₂S，在進(jìn)一步加工利用之前，需要將其中的H₂S脫除至相當(dāng)?shù)偷乃健?/p>

對于含有大量H₂S的氣體，通常采用烷醇胺水溶液來吸收其中的H₂S，然后在合適的條件下進(jìn)行再生，所再生出的酸性氣體通常通過CLAUS工藝生產(chǎn)硫磺。

但是，幾乎所有的氣體在含有H₂S的同時(shí)，也會(huì)伴有大量的CO₂。在采用烷醇胺水溶液來吸收H₂S時(shí)，必然也會(huì)同時(shí)吸收CO₂。當(dāng)原料氣中CO₂/H₂S的比例達(dá)到一定程度時(shí)，這種同時(shí)吸收就會(huì)導(dǎo)致再生出的酸性氣中CO₂過高，從而影響CLAUS裝置的運(yùn)行。因此，必須開發(fā)從含有CO₂的酸性氣體中有選擇性地脫除H₂S的技術(shù)。

提高脫硫的選擇性的主要手段之一是采用新型的高選擇性溶劑，如：

US4，405，585提出用空間位阻胺溶液來實(shí)現(xiàn)選擇性脫除H₂S；

US4，895，670提出用空間位阻胺和空間位阻氨基酸的混合液來選擇性脫除H₂S；

WO93/10883提出用空間位阻胺來富集貧氣中的H₂S以滿足Claus裝置的要求；

CN200680029581.5提出用受阻胺的金屬磺酸鹽、金屬膦酸鹽、金屬磷酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬氨基磺酸鹽、金屬氨基磷酸酯或金屬羧酸鹽來選擇性脫除H₂S。

另一種提高脫硫的選擇性的主要手段是改進(jìn)工藝流程，如：

DE2003113438提出將吸收了酸氣的胺液經(jīng)過多級閃蒸，解析出其中的部分CO₂，從而使胺液再生時(shí)所產(chǎn)生的酸氣中含有較高的H₂S。

US2008/0019899提出將胺液再生時(shí)所產(chǎn)生的酸氣部分回流至吸收工序，使經(jīng)過吸收步驟的胺液中H₂S的比例提高，從而提高胺液再生時(shí)所產(chǎn)生的酸氣中H₂S的濃度。

普光凈化廠則采用級間冷卻技術(shù)，即利用吸收溫度對胺液吸收H₂S和CO₂的影響，將吸收過程中的胺液冷卻后再返回吸收步驟，以較低的胺液溫度來抑制對CO₂的吸收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種改進(jìn)的從含有CO₂的氣流中選擇性脫除H₂S的方法。

本發(fā)明采用兩級吸收的工藝以提高再生酸氣中H₂S的濃度，每級吸收中的胺液單獨(dú)再生，在第一級吸收步驟，氣體中絕大部分的H₂S被吸收，而只有少量的CO₂被吸收，第一級吸收后的胺液再生后產(chǎn)生的酸氣可直接送往后續(xù)的CLAUS單元，在第二級吸收步驟，主要是脫除極少量的H₂S，以使處理后的氣體可以滿足后工序的要求，第二級吸收后的胺液再生后產(chǎn)生的酸氣經(jīng)壓縮后返回第一級的原料氣中。

第一級和第二級吸收所采用的選擇性脫硫胺液可以是常規(guī)的甲基二乙醇胺（MDEA）溶液，也可以是二異丙醇胺（DIPA）以及各種空間位阻胺等，它們可以單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用，或者添加不同的活化劑等等，總之，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)被處理的物料特性靈活地采用不同配方的醇胺水溶液，其使用方法是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。.兩級吸收所采用的胺液可以相同，也可以不同。

可以根據(jù)原料氣的組分以及后工序?qū)λ釟獾囊螅`活調(diào)整兩級吸收步驟中H₂S吸收的比例。

任何同時(shí)包含H₂S和CO₂的氣體都可以按照本發(fā)明進(jìn)行處理。氣源對本發(fā)明來說不是關(guān)鍵的，包括例如天然氣、合成氣和各種煉廠氣。

本發(fā)明所采用的吸收設(shè)備可以是常規(guī)的板式塔，也可以是可以提高選擇性脫除H₂S的設(shè)備包括超重力機(jī)、動(dòng)力波洗滌器等。優(yōu)先使用提高選擇性脫除H₂S的設(shè)備。