[發明專利]一種高選擇性的脫硫溶劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310471300.3
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103537170A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 李海生;臧維良;唐治鈁;薛國強;王繼新
• 申請（專利權）人: 盤錦鑫安源化學工業有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗

技術領域

本發明涉及一種高選擇性的脫硫溶劑及其制備方法，具體是一種脫除硫化氫的高選擇性脫硫溶劑及其制備方法，屬于脫硫技術領域。

背景技術

天然氣、油田伴生氣、煉廠氣、合成氣等工業氣流中，均含有一定量的CO₂、無機硫如H₂S、以及有機硫如COS、CS₂、甲硫醇、乙硫醇和丙硫醇等。其中，無機硫H₂S和有機硫如COS、CS₂、RSH等硫化物的存在不僅嚴重威脅著人身安全，而且還會導致后續生產過程中多種催化劑中毒而失活，此外，由于上述硫化物呈酸性從而將會造成對設備和管路的腐蝕，因此，上述酸性硫化物必須進行脫除或控制。然而，對于常與H₂S同時存在于上述工業氣流中的CO₂，雖然也屬于酸性物質，但由于其具有一定的化學惰性，從而多數情況下不需要脫除。

目前，工業中主要采用基于有機胺溶劑N-甲基二乙醇胺（MDEA）的胺法來進行硫化氫的脫除，操作工藝如下：先采用有機胺溶劑N-甲基二乙醇胺通過溶劑吸收的方法脫除硫化氫，之后再通過熱再生的方式使吸收了硫化氫等酸性氣體的有機胺溶劑解析出酸性氣體，從而實現有機胺溶劑的循環再利用。研究數據表明，有機胺溶劑進行再生的能耗在溶劑脫硫系統的整體能耗中占較大比例，因此，在采用有機胺溶劑脫除硫化氫時，應盡可能減少有機胺溶劑對二氧化碳的吸收以延長有機胺脫硫溶劑的使用周期、減少再生能耗，從而最終降低溶劑脫硫系統的整體能耗。

在實際生產中，由于硫化氫的酸性比二氧化碳的酸性強，于是當混合氣體中硫化氫含量較高而二氧化碳含量較低時，采用N-甲基二乙醇胺作為脫硫溶劑，能夠在脫除絕大部分硫化氫氣體的同時只吸收少量的二氧化碳，然而，當混合氣體中二氧化碳含量較高而硫化氫含量較低（即“高碳硫比”的混合氣體）或者混合氣體中酸性氣體總含量很高時，上述N-甲基二乙醇胺脫硫溶劑對于脫除硫化氫的選擇性會明顯降低，從而在脫除硫化氫的同時也吸收大量的二氧化碳，之后再對吸收了大量二氧化碳的N-甲基二乙醇胺脫硫溶劑進行熱再生時，會使得脫硫系統的整體能耗大幅度增加。

現有技術中基于N-甲基二乙醇胺的有機胺脫硫溶劑，通常會加入一定比例的添加劑，如中國專利文獻CN101264411A公開了一種脫除硫化氫的復配型脫硫溶劑及其制備方法，該復配型脫硫溶劑組分中含有93.5-96wt%的N-甲基二乙醇胺，其余還添加有消泡劑、緩蝕劑、抗氧劑和增強劑，其中所述消泡劑為二甲基硅油，所述緩蝕劑為硫脲、二甲基硫脲、1,4-丁二硫醇或硫代二甘醇，所述抗氧劑為2,6-二叔丁基苯酚、對苯二酚、對羥基苯甲醚或二乙基縮胺，增強劑為硼酸、磷酸、亞磷酸、聚醚磷酸、丁酸、戊酸或油酸。與單獨使用N-甲基二乙醇胺作為脫硫溶劑相比，上述復配型脫硫溶劑在用于處理“低碳硫比”的原料氣體時，其脫除硫化氫的選擇性在一定程度上得以提高，從而使得脫硫溶劑的循環量得以降低；然而在處理“高碳硫比”的混合原料氣體時，上述復配型脫硫溶劑對于脫除硫化氫的選擇性會明顯降低，在脫除硫化氫的同時也會吸收大量的二氧化碳，因此上述復配型脫硫溶劑仍不能滿足高選擇性脫除硫化氫、降低能耗的要求。

綜上所述，對于現有技術中基于N-甲基二乙醇胺的有機硫脫硫溶劑而言，在脫除“高碳硫比”混合氣體中的硫化氫時，尚不能達到較高的選擇性，隨著油田伴生氣、煉油工藝氣體和天然氣等工業氣流中二氧化碳含量的不斷增加，如何在盡可能徹底脫除硫化氫氣體的同時減少二氧化碳的吸收量，是現有技術尚未解決的難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中以N-甲基二乙醇胺為主要組分的復配型脫硫溶劑在處理高碳硫比的原料時，對于脫除硫化氫的選擇性低，溶劑脫硫系統能耗高，從而提供一種高選擇性的脫硫溶劑及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種高選擇性的脫硫溶劑，用于制備所述脫硫溶劑的原料至少包括：

由三乙醇胺、N-甲基-二乙醇胺和N-羥乙基哌嗪組成的有機胺組分，93-99.5重量份；

由脫硫促進劑和消泡劑組成的混合助劑組分，0.3-7重量份。

在所述脫硫溶劑中，所述有機胺組分的含量不小于95重量份。

在所述脫硫溶劑中，所述三乙醇胺的含量為30-70重量份，所述N-甲基-二乙醇胺的含量為10-45重量份，所述N-羥乙基哌嗪的含量為10-30重量份。

在所述脫硫溶劑中，所述脫硫促進劑的含量為0.3-2.5重量份，所述消泡劑的含量為0.005-0.02重量份。