一種脫除氣體中硫化氫和羰基硫的方法
2023-12-01 23:24:21 1
一種脫除氣體中硫化氫和羰基硫的方法
【專利摘要】本發明屬氣體淨化【技術領域】，公開了一種含硫化氫和羰基硫氣體的處理方法，採用改進後的絡合鐵吸收液，在雜環胺的催化作用下將羰基硫轉化成硫化氫，在吸收過程中絡合鐵吸收液將氣體中的硫化氫轉變成硫氫根離子；吸收了硫化氫的富液通過空氣氧化再生將硫氫根離子轉變成對環境無害的單質硫，所述雜環胺由為1.4-重氮雙環辛烷、1.2-二甲基咪唑，1.4-二甲基哌嗪、三乙烯四胺中的一種或多種混合物。含有雜環胺的絡合鐵吸收液提高了脫除羰基硫的脫除效率，羰基硫脫除率＞80%，硫化氫脫除效率＞99.9%。
【專利說明】一種脫除氣體中硫化氫和羰基硫的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬氣體淨化【技術領域】，涉及一種從氣體中脫除硫化氫和羰基硫的方法，具體說本發明是添加雜環胺的氧化還原脫硫方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，含硫化氫的工業原料氣會引起管道、設備腐蝕，催化劑中毒，影響產品質量；含硫化氫和硫醇的廢氣排放會造成嚴重的環境問題。
[0003]脫除硫化氫的方法主要有:(1)幹法脫硫，如氧化鐵法、氧化鋅法和活性炭法等。
(2)醇胺法。(3)溼式氧化法，如ADA法、栲膠法、MSQ法、PDS法和絡合鐵法等。(4)物理溶劑法如低溫甲醇法、NHD法等。
[0004]脫除羰基硫的方法主要有:(1)物理吸附法，如改性氧化鐵等。(2)有機溶劑法。(3 )羰基硫水解催化法。(4 )加氫轉化法。
[0005]隨著高含硫天然氣和煤層氣、高含硫煤的開採，氣體中含有硫化氫和羰基硫，一般氣體中羰基硫在100?600mg/NM3，硫化氫含量在0.1?20%之間。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提出一種在絡合鐵溶液中加入雜環胺脫除氣體中的硫化氫和羰基硫的方法。
[0007]本發明的主要技術方案:脫除氣體中硫化氫和羰基硫的方法，採用絡合鐵吸收液脫除氣體中硫化氫和羰基硫，其特徵是所述絡合鐵吸收液包含濃度5?15g/l的雜環胺。
[0008]所述的雜環胺為1.4-重氮雙環辛烷、1.2-二甲基咪唑，1.4-二甲基哌嗪、三乙烯四胺中的一種或多種混合物。
[0009]本發明的原理是絡合鐵脫硫液在吸收過程中將氣體中的硫化氫轉變成硫氫根離子；在雜環胺的催化作用下羰基硫轉變成硫化氫和二氧化碳，吸收了硫化氫的富液通過空氣氧化再生將硫氫根，溶液得到再生，浮選的硫泡沫經過濾分離回收硫磺；處理後的氣體送後工段或排放。
[0010]本發明具體方法是:採用含雜環胺的絡合鐵吸收液，在吸收過程中將氣體中的硫化氫轉變成硫氫根離子；吸收了硫化氫的富液通過空氣氧化再生將硫氫根離子轉變成對環境無害的單質硫處理後的氣體達到排放的要求.所述吸收液為絡合鐵脫硫液，脫硫液的吸收和再生溫度為?40°C，優選35?45°C，吸收和再生過程中溶液的pH值控制在8?9。
[0011]所述含硫化氫和羰基硫的氣體經脫硫後，總硫的脫除率在99.9%以上。
[0012]本發明方法採用絡合鐵溶液中加入雜環胺後，提高了絡合鐵脫除羰基硫的效率，可將氣體中硫化氫和羰基硫脫除到管輸標準，處理氣氣體中硫化氫含量0.1?15%，羰基硫5?500 m g /.Nm 3,優選處理氣體中硫化氫含量0.1?10%,羰基硫5?300 m g /.Nm
3
ο
[0013]本發明的工藝具有以下特徵:(1)硫化氧和擬基硫脫除效率_，擬基硫脫除率〉80%，總硫脫除效率> 99.0% ；(2)操作彈性大。
[0014]本發明方法可以用於處理油田伴生氣、天然氣和煉廠氣中硫化氫和羰基硫的脫除。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實例以進一步闡述本發明的內容。
[0016]實施例1:用本發明所說含雜環胺的絡合鐵溶液脫除氣體中的硫化氫和羰基硫，氣體自下而上進入吸收塔中，脫硫液通過分配器，自上而下與含硫氣體逆流接觸，脫硫後的氣體經測定儀分析氣體中硫化氫和羰基硫的含量，吸收了硫化物的溶液進入氧化再生塔，氧化再生回收硫磺。試驗氣體採用天然氣中加入一定量的硫化氫和羰基硫。
[0017](2)試驗條件
用天然氣配製硫化氫濃度為10.2 g /.Nm 3，羰基硫205m g /.Nm 3,的試驗氣體。
[0018]試驗氣體流速:1 Nm 3/小時氣體壓力:lMpa
液體流量:20升/小時吸收、再生溫度: ?40°C 1.4-重氮雙環辛烷含量:5g/l
絡合鐵溶液鐵濃度2.8克/升
溶液的pH值8.5
(3)脫硫效果
上述試驗條件下，連續通氣72小時，吸收過程中淨化氣中硫化氫平均含量為3mg./Nm3,羰基硫 32m g /.Nm 3。
[0019]實施例2:試驗方法同實施例1
(2)試驗條件
用天然氣配製硫化氫濃度為10.7 g /.Nm 3，羰基硫255m g /.Nm 3,的試驗氣體。
[0020]試驗氣體流速:1 Nm 3/小時氣體壓力:lMpa
液體流量:22升/小時吸收、再生溫度: ?40°C
1.2-二甲基咪唑含量:5g/l
1.4-重氮雙環辛烷含量5g/l
絡合鐵溶液鐵濃度2.8克/升
溶液的pH值8.5
(3)脫硫效果
上述試驗條件下，連續通氣72小時吸收過程中淨化氣中硫化氫平均含量為4mg */Nm3,羰基硫 36m g /.Nm 3 ο
[0021]實施例3:試驗方法同實施例1
(2)試驗條件
用天然氣配製硫化氫濃度為12.8 g /.Nm 3,羰基硫675m g /.Nm 3,乙硫醇465m g/.Nm 3的試驗氣體。
[0022]試驗氣體流速:1 Nm 3/小時氣體壓力:lMpa
液體流量:22升/小時吸收、再生溫度: ?40°C 1.4-二甲基哌嗪含量:5g/l
1.2-二甲基咪唑含量:10g/l 絡合鐵溶液鐵濃度 2.8克/升溶液的pH值 8.5
(3)脫硫效果
上述試驗條件下，連續通氣72小時吸收過程中淨化氣中硫化氫平均含量為7mg */Nm3,羰基硫 134m g /.Nm 3。
[0023]實施例4:試驗方法同實施例1
(2)試驗條件
用天然氣配製硫化氫濃度為52.5 g /.Nm 3,羰基硫578m g /.Nm 3,的試驗氣體。
[0024]試驗氣體流速:1 Nm 3/小時氣體壓力:lMpa
液體流量:82升/小時吸收、再生溫度: ?40°C 三乙烯四胺含量:10g/l
1.2-二甲基咪唑含量:5g/l 絡合鐵溶液鐵濃度 2.8克/升溶液的pH值 8.5
(3)脫硫效果
上述試驗條件下，連續通氣72小時吸收過程中淨化氣中硫化氫平均含量為18mg./Nm3,羰基硫 113m g /.Nm 3。
[0025]本發明為天然氣、伴生氣和煉廠氣硫回收提供較為合適的方法。
【權利要求】
1.一種脫除氣體中硫化氫和羰基硫的方法，採用絡合鐵吸收液脫除氣體中的硫化氫和羰基硫，其特徵是所述絡合鐵吸收液包含濃度5?15g/l的雜環胺。
2.如權利要求1或2所述的方法，其特徵是所述的雜環胺為1.4-重氮雙環辛烷、1.2- 二甲基咪唑，1.4- 二甲基哌嗪、三乙烯四胺中的一種或多種混合物。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵是在吸收過程中將氣體中的硫化氫轉變成硫氫根離子；吸收了硫化氫的富液通過空氣氧化再生將硫氫根離子轉變成對環境無害的單質硫，氣體中羰基硫在雜環胺的催化作用下，將羰基硫轉化成硫化氫，處理後的氣體達到排放的要求。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於吸收液為絡合鐵脫硫液，脫硫液的吸收和再生溫度為?45°C，吸收和再生過程中溶液的pH值控制在8?9。
5.如權利要求5所述的方法，其特徵在於吸收液為絡合鐵脫硫液，脫硫液的吸收和再生溫度為35?45°C。
6.如權利要求1或3所述的方法,其特徵在於處理氣氣體中硫化氫含量0.1?15%,羰基硫 5 ?500 m g /.Nm 3。
7.如權利要求1或3所述的方法,其特徵在於處理氣氣體中硫化氫含量0.1?10%,羰基硫 5 ?300 m g /.Nm 3。
【文檔編號】B01D53/52GK104415652SQ201310396855
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月4日 優先權日:2013年9月4日
【發明者】楊建平 申請人:中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院