[發明專利]一種醇胺類復合酸性氣體凈化劑及其應用

在審

• 申請號: 201710410245.5
• 申請日: 2017-06-03
• 公開（公告）號: CN107051122A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王麗燕
• 申請（專利權）人: 王麗燕
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C10L3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及有機胺類氣體凈化劑技術領域，具體涉及一種醇胺類復合氣體凈化劑及其應用。

背景技術

現代化工企業尤其是煤、石油、天然氣等相關企業迅速發展，它們在為人類提供優質能源和基本化工原料的同時，也帶來一些環境和生產問題。含碳(CO₂)、硫(H₂S、SO₂或有機硫)工藝氣體未經脫硫脫碳凈化處理會使催化劑中毒，影響反應的正常進行，嚴重影響產品的品質和性能。目前，工藝氣體的脫硫脫碳方法中使用最多的是濕法，其中尤其以有機胺法的研究和應用最為廣泛。

甲基二乙醇胺(MDEA)法是目前濕法工藝中研究最多、應用最廣的一類醇胺法脫硫脫碳工藝，在工藝氣體凈化領域有著舉足輕重的地位。MDEA脫硫脫碳屬于物理化學吸收法，在較高壓力下，MDEA以物理吸收為主，在常壓或低壓下呈現化學吸收；具有化學穩定性好，溶劑不易降解變質，對裝置腐蝕較小等優點。MDEA法脫硫脫碳溶劑有如下特點：①MDEA對H₂S和CO₂的反應速率相差n個數量級，與H₂S的反應是瞬時反應，對H₂S的吸收具有良好的選擇性，但脫除有機硫的能力較差；②活性MDEA水溶液對CO₂也有較好的脫除效果，兼有物理吸收和化學吸收的雙重特點；③MDEA是叔胺醇，無活潑H原子，故溶劑不降解變質、穩定性較好，且蒸汽壓較低，對設備的腐蝕性較小；④MDEA脫硫脫碳工藝的動力消耗較小。但MDEA也存在不足：分子中含有羥基，穩定性相對較差；分子量較小，蒸汽壓相對較大，粘度相對較高；與物理吸收工藝相比，再生能耗相對較高。

聚乙二醇二甲醚(NHD)溶劑最早由美國聯合化學公司開發并用于合成氣凈化，稱為Selexol法。NHD溶劑已被廣泛應用于天然氣、燃料氣、合成氣等混合氣體中CO₂、H₂S、COS、烴、硫醇等的吸收，目前全世界已有數十套節能型的工業裝置使用Selexol凈化工藝。NHD法脫硫脫碳工藝有其獨特的優越性：①對CO₂、H₂S和COS有很強的吸收能力；②溶劑具有良好的化學穩定性和熱穩定性，不氧化、不降解，應用時不產生氣泡，不需要消泡劑；③由于是物理吸收，所以不會產生硫磺顆粒堵塞管道。設備運轉平穩，操作穩定；④溶劑對金屬無腐蝕，脫硫脫碳設備基本上可以全部選用碳鋼；⑤溶劑冰點低，蒸汽壓低，揮發性小，流程中不需設置洗滌回收裝置，對人和生物無毒；⑥脫硫再生氣能直接進克勞斯裝置，回收固體硫磺；⑦整個工藝過程總能耗較低。但希望進一步提高其吸收H₂S和CO₂能力，降低溶劑的循環使用量，減少凈化裝置的運行能耗。

單一的物理吸收法和化學吸收法均存在各自的優劣勢，物理吸收法再生能耗低，但凈化度不高，單一的化學吸收法凈化度高，但再生能耗高。考慮資源的合理利用和揚長避短，改善吸收性能，采用以物理溶劑為主要吸收劑、復配化學添加劑或以化學溶劑為主要吸收劑、復配物理溶劑的復配型或配方型脫硫脫碳溶劑。

單一醇胺法大多存在降解產物腐蝕性嚴重、無選擇性、凈化度不滿足質量指標或易發泡等問題。除通過改進設備材質、優化操作條件等方法來解決這些問題外，最有效的改進措施便是通過復配的方法從根源上克服這些難題。

20世紀90年代以來，醇胺法工藝最重要的進展是普遍采用配方型溶劑，目前天然氣和煉廠氣凈化大部分采用MDEA脫硫脫碳技術法，或者采用以MDEA為主要吸收劑、復配物理溶劑或化學添加劑的復配型或配方型脫硫脫碳溶劑。但現有技術中的復配溶劑普遍存在粘度高，再生率低的缺點。某些粘度低，再生率較高的復配溶劑則普遍對酸性氣體的吸收能力有限。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種醇胺類氣體凈化劑，將聚乙二醇二甲醚以及進行復配，更有效的脫除CO₂、H₂S等酸性氣體。本發明的另一目的是提供一種上述有機胺類氣體凈化劑的應用。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

一種醇胺類復合氣體凈化劑，用于脫除氣體中的酸性污染物，所述凈化劑由以下組分組成：

(A)30-45重量份的一種或多種通式1的胺