[發明專利]用于選擇性移除硫化氫的方法

在審

• 申請號: 201680056411.X
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN108136317A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: T·因格拉姆;G·西德爾
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C10L3/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張雙雙;劉金輝

本發明涉及由包含二氧化碳和硫化氫的流體料流選擇性移除硫化氫的吸收劑，其包含：a)式(I)的胺化合物，其中X、R₁?R₇、x、y和z根據說明書定義；b)非水溶劑；其中所述吸收劑包含小于20重量％水。還公開了一種由包含二氧化碳和硫化氫的流體料流選擇性移除硫化氫的方法，其中使所述流體料流與所述吸收劑接觸。所述吸收劑特征在于高負載量、高循環容量、良好的再生特性和低粘度。

本發明涉及一種用于由流體料流移除酸性氣體，尤其是用于相對于二氧化碳選擇性移除硫化氫的吸收劑和方法。

由于各種原因，由流體料流如天然氣、煉油廠氣或合成氣中移除酸氣體如CO₂、H₂S、SO₂、CS₂、HCN、COS或硫醇是重要的。由于硫化合物在天然氣通常夾帶的水中形成具有腐蝕作用的酸，因此天然氣中的硫化合物含量必須通過合適處理措施直接在天然氣源處降低。因此，對于天然氣在管道中的運輸或在天然氣液化廠(LNG＝液化天然氣)中的進一步加工，必須遵守給定的含硫雜質限值。此外，即使在低濃度下，許多硫化合物也具有惡臭味和毒性。

除了其他物質，必須將二氧化碳從天然氣中移除，因為在用作管道氣或銷售氣體的情況下高濃度的CO₂會降低氣體的熱值。此外，與水分一起通常夾帶在流體料流中的CO₂可能導致管道和閥門的腐蝕。相反，過低的CO₂濃度同樣是不希望的，因為氣體的熱值可能因此太高。通常，管道氣或銷售氣體的CO₂濃度為1.5-3.5體積％。

通過使用用無機或有機堿的水溶液的洗滌操作來移除酸氣體。當酸氣體溶解在吸收劑中時，與堿形成離子。吸收介質可以通過減壓至較低壓力和/或通過汽提而再生，在該情況下，離子物質又反應并形成酸氣體和/或借助蒸汽汽提出來。再生過程后，吸收劑可以重復使用。

其中所有酸性氣體，尤其是CO₂和H₂S幾乎基本上移除的方法稱為“全部吸收”。相反，在特定情況下，可能需要相對于CO₂優先吸收H₂S，例如為了獲得下游Claus設備的熱值優化的CO₂/H₂S之比。在這種情況下，提及“選擇性洗滌”。不利的CO₂/H₂S之比可能會由于COS/CS₂的形成和Claus催化劑的焦化或由于過低熱值而降低Claus設備的性能和效率。

高空間位阻的仲胺如2-(2-叔丁基氨基乙氧基)乙醇和叔胺如甲基二乙醇胺(MDEA)顯示出相對于CO₂的H₂S的動力學選擇性。這些胺不直接與CO₂反應；而是CO₂與胺以及與水以慢速反應反應而生成碳酸氫鹽-相反，H₂S立即在胺水溶液中反應。該類胺因此尤其適用于由包含CO₂和H₂S的氣體混合物中選擇性移除H₂S。

在具有低酸氣體分壓的流體料流的情況下(例如在尾氣中)，或者在酸氣體富集(AGE)的情況下(例如對于Claus工藝之前的H₂S富集)，通常采用硫化氫的選擇性移除。

在用于管道氣的天然氣處理的情況下，也可能需要相對于CO₂選擇性移除H₂S。在許多情況下，天然氣處理的目標是同時移除H₂S和CO₂，其中必須遵守給定的H₂S限值，但不必完全移除CO₂。管道氣的典型規格要求酸氣體移除至1.5-3.5體積％的CO₂和小于4ppmv的H₂S。在這些情況下，最高的H₂S選擇性是不希望的。