[發明專利]一種脫除天然氣中H2S的脫硫劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201410437354.2
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104474846A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 趙會軍;慈智;郭鵬;陸云龍;趙書華;彭浩平
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C10L3/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及天然氣脫硫技術領域，特指一種脫除天然氣中H₂S的脫硫劑及其制備方法。

背景技術

天然氣中常含有H₂S、CO₂等酸性氣體，由于這些酸性氣體的存在不僅會腐蝕設備，而且會對空氣造成污染，天然氣作為化工原料時，酸性氣體還會導致催化劑中毒，影響產品質量；因此，需對天然氣中的酸性組分進行脫除，使之達到國家規定的標準。為了在脫硫過程中回收硫單質，目前工業上常使用醇胺法，利用選擇性溶劑對天然氣進行脫硫。對H₂S選擇性高的脫硫劑，選擇性較好的脫硫劑有一乙醇胺、二乙醇胺、二異丙醇胺、甲基二乙醇胺。二異丙醇胺在上世紀70年代使用比較廣泛，由于該脫硫劑堿性弱、在高溫下溶解度低等缺點，逐漸被MDEA（N-甲基二乙醇胺）取代，但同時具有再生容易，腐蝕小、蒸汽壓低、處理酸性組分不發生變質等優點。以替代傳統有機溶劑，實現過程綠色化為目的而出現的離子液體，具有對H₂S、SO₂等酸性氣體溶解能力強、再生性好，能夠促進胺再生等優點，但由于費用較高，應用受到限制。因此研發一種將脫硫劑二異丙醇胺與離子液體相結合的復合溶劑，解決二異丙醇胺劑堿性弱、溶解度低等缺點，擴大離子液體的應用范圍；各自發揮其優點，克服兩者不足。

發明內容

為了解決背景技術的不足，本發明提供一種高效脫天然氣中H₂S的脫硫劑及其制備方法，該方法制備的脫硫劑脫硫率高，再生性能好，硫容大，能夠促進H₂S的吸收及富液再生，且該方法制備簡單。

本發明采用如下技術方案：

本發明所述的一種天然氣脫硫劑，其成分及配方比例為：

二異丙醇胺40%~60%（wt%），離子液體催化劑38.4%~58.6%（wt%），消泡劑0.4%~1.5%?（wt%），抗氧化劑0.03%~0.14%?（wt%）。

其中所述的消泡劑為硬脂酰胺，抗氧化劑為苯基苯酚。

離子液體催化劑是由有機陽離子和有機陰離子構成，其中陽離子由二乙醇胺提供，陰離子由乙酸提供，可以采用常規的加熱回流法或微波法制備二乙醇胺乙酸鹽類離子液體。

所述的一種天然氣脫硫劑的制備方法，按照下述步驟進行：在敞口容器中依次加入質量分數為38.4%~58.6%?離子液體催化劑、質量分數為40%~60%的二異丙醇胺、質量分數為0.4%~1.5%消泡劑、質量分數為0.03%~0.14%?抗氧化劑，攪拌使其混合均勻，將配置好的溶液放置于搖床中，搖動20min停止，靜置1~2小時后即得所制脫硫劑。

將二異丙醇胺和離子液體催化劑、消泡劑、抗氧化劑按一定比例混合配制高效可再生脫硫劑，有效的解決了二異丙醇胺在高溫下對酸性氣體溶解度低的問題，解決在長期運行下脫硫劑發泡問題；在抗氧化作用下，避免離子液體催化劑失效問題；該復合脫硫劑吸收酸性氣體更加充分，對H₂S、SO₂等酸性氣體具有選擇性，并且再生效果也得到提高。

與現有技術相比，本發明具有的優點：按照成分及配方比例及制備方法即能配出脫H₂S的脫硫劑，其以離子液體作為溶劑即能增加二異丙醇胺溶液對H₂S的吸收能力，提高脫硫劑對H₂S的溶解度，使脫H₂S的效率達到99%以上，同時又能促進富液再生，從而減少脫硫劑的消耗。

具體實施方式

以下實施例只是對本發明做詳細的說明，并不對發明的范圍有任何限制。

實施例1

取離子液體催化劑、二異丙醇胺、消泡劑、抗氧化劑按50∶49∶0.97∶0.03的質量配比依次加入敞口容器中溶合，攪拌10分鐘左右使其均勻后放置于搖床中，搖動20min停止，靜置1~2小時即得所配制的脫硫劑。在吸收壓力為0.01MPa，溫度為30℃?下，將配置好的脫硫劑裝填脫硫塔處理H₂S含量80?mg/m³的天然氣，處理量3600Nm³·h^-1，脫硫劑用量按硫容確定，得到凈化氣硫含量1?mg/m³，脫硫率為98.7%。

實施例2