[發(fā)明專(zhuān)利]利用烷基化反應(yīng)同時(shí)脫除工業(yè)氣體中硫化氫和硫醇類(lèi)物質(zhì)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410540103.7
• 申請(qǐng)日: 2014-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105561759B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛松柏;郭本帥;葉寧;趙運(yùn)生;彭曉鵬;陳小花
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;南化集團(tuán)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/78
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/78;B01D53/48;B01D53/52;C07C319/18;C07C319/16;C07C321/14
• 代理公司: 南京天翼專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本發(fā)明屬于工業(yè)氣體的精制加工領(lǐng)域，涉及一種同時(shí)脫除工業(yè)氣體中硫化氫和硫醇類(lèi)物質(zhì)的新方法。采用固定床反應(yīng)器，工業(yè)氣體和含烯烴的溶液在反應(yīng)器中互相接觸，在催化劑的作用下，工業(yè)氣體中的硫化氫和硫醇類(lèi)物質(zhì)與溶液中的烯烴發(fā)生烷基化反應(yīng)生成高沸點(diǎn)的硫醚類(lèi)物質(zhì)，從而使硫化物由工業(yè)氣體原料轉(zhuǎn)移至含烯烴溶液中，反應(yīng)后的氣體由反應(yīng)器頂部引出，經(jīng)分離器分離夾帶的溶液后即可得脫除硫化氫和硫醇類(lèi)物質(zhì)后的凈化氣。所用的催化劑為酸性催化劑。本發(fā)明中的技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)氣體脫硫過(guò)程，可同時(shí)脫除工業(yè)氣體中的硫化氫和硫醇類(lèi)物質(zhì)，效率高，能耗低，流程簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)氣體的精制加工領(lǐng)域，涉及一種同時(shí)脫除工業(yè)氣體中硫化氫和硫醇類(lèi)物質(zhì)的方法，具體地說(shuō)，是一種利用硫化氫和硫醇類(lèi)物質(zhì)與烯烴的烷基化反應(yīng)同時(shí)脫除工業(yè)氣體中硫化氫和硫醇類(lèi)物質(zhì)的流程。

背景技術(shù)

硫化氫和硫醇是天然氣、合成氣、煉廠氣等工業(yè)氣體中最常見(jiàn)的硫化物。硫化氫具有臭雞蛋氣味，硫醇具有強(qiáng)烈的蒜氣味，其感覺(jué)閥值分別為0.0005mg/m³和0.0002mg/m³，即使空氣中氣體濃度非常低，也能聞到強(qiáng)烈的臭味。硫化氫和硫醇對(duì)人體有害，它們均能刺激人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，在濃度低時(shí)會(huì)產(chǎn)生頭痛、惡心等癥狀，濃度高時(shí)甚至還會(huì)造成呼吸系統(tǒng)而死亡。在含有硫化氫和/硫醇的空氣中工作，嚴(yán)重危害人體的健康。對(duì)于化工產(chǎn)品加工和利用，硫化氫和硫醇中的硫原子會(huì)與催化劑中的金屬原子結(jié)合，造成催化劑的失活。硫化氫和硫醇具有弱酸性，反應(yīng)活性較強(qiáng)，在一定條件下對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕和加速腐蝕，硫醇還會(huì)對(duì)塑料容器則生溶脹作用。含有硫化氫和硫醇的氣態(tài)烴作為燃料，硫化物會(huì)燃燒生成二氧化硫，從而導(dǎo)致酸雨，極大地危害環(huán)境。

由于工業(yè)中硫化氫和硫醇對(duì)它使用性能的影響及對(duì)環(huán)境的污染，國(guó)內(nèi)外均對(duì)工業(yè)氣體中的硫含量設(shè)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)工業(yè)氣體中的硫含量的要求將越來(lái)越嚴(yán)格。因此，工業(yè)氣體脫硫技術(shù)的研究也引起了越來(lái)越多的關(guān)注。目前，可同時(shí)脫除工業(yè)氣體中硫化氫和硫醇的方法主要有吸收法和吸附法。

溶液吸收法是工業(yè)上脫除氣體中硫化物的常見(jiàn)方法。專(zhuān)利CN101844035公開(kāi)了一種從混合氣體中脫除硫化氫和有機(jī)硫醇的高效脫硫劑，由N-甲基二乙醇胺、叔丁胺基乙氧基乙醇、環(huán)丁砜、N-羥乙基哌啶組成，該脫硫劑能在保證H₂S脫除效果的前提下，高效地脫除有機(jī)硫。專(zhuān)利CN101227964提供了一種生產(chǎn)貧含硫化氫和貧含硫醇的氣體物流的方法，在硫醇脫除區(qū)，氣體物流與包含CuSO₄的洗滌水溶液接觸，生成Cu-烷基硫化物產(chǎn)品，從而將硫醇脫除，處理后氣體物流中硫醇的濃度低于10ppmv。專(zhuān)利CN100450585提供了一種低成本除去硫化氫和硫醇等硫化物的方法，該方法的特征是使含有硫化氫和/或硫醇等硫化物的介質(zhì)與2-溴-2-硝基丙-1，3-二醇二乙酸酯接觸，該方法成本低、長(zhǎng)期有效，不產(chǎn)生刺激皮膚的副產(chǎn)品，對(duì)環(huán)境無(wú)不利影響。

吸附法脫除烴類(lèi)中的硫化物是利用烴類(lèi)分子和硫化物分子之間的極性不同而對(duì)氣體中的硫醇化合物進(jìn)行脫除。常用的硫醇吸附劑有分子篩、活性炭以及金屬氧化物等。專(zhuān)利CN101507932提供了一種可同時(shí)清除硫化氫和硫醇的固體材料的制備方法，該方法利用離子鍵和/或配位鍵作用將載體和重金屬離子結(jié)合在一起制備成一種固體材料，載體材料為樹(shù)脂、纖維或者活性炭，金屬離子則包括Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺、Cu⁺、Ag⁺、Hg²⁺中的一種或多種，具有吸附量大、動(dòng)力學(xué)性能好的特點(diǎn)，能夠快速、高效、徹底的清除硫化氫和硫醇。專(zhuān)利CN100446852提供了一種可以同時(shí)脫除天然氣、石油伴生氣、煉廠氣、煤制氣及其他工業(yè)氣體中的硫醇、硫醚及硫化氫的高硫容催化氧化脫硫劑，該脫硫劑含有的催化組分為：0.1%~5%重量的金屬氧化物或金屬鹽，2%~10%重量的調(diào)變劑，0.01%~0.5%重量的促進(jìn)劑，載體為活性炭，本脫硫劑可以同時(shí)催化氧化脫除硫醇、硫醚及硫化氫；具有較高的硫容量，穿透硫容可達(dá)14%以上，工作硫容可達(dá)20%以上，且具有工藝流程短，設(shè)備投資省，對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。