S的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種從含有CO2的酸性氣體中有選擇性地脫除H2S的技術(shù)。采用兩級(jí)吸收的工藝以提高再生酸氣中H2S的濃度，每級(jí)吸收中的胺液?jiǎn)为?dú)再生，其中，第一級(jí)吸收后的胺液再生后產(chǎn)生的含H2S較高的酸氣可直接送往后續(xù)的處理工序，第二級(jí)吸收后的胺液再生后產(chǎn)生的酸氣經(jīng)壓縮后返回第一級(jí)的原料氣中。
【專利說(shuō)明】—種從含有CO2的氣流中選擇性脫除H2S的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬氣體分離【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種從含CO2的氣體混合物中選擇性脫除H2S工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣、合成氣、煉廠氣等工業(yè)氣體中通常含有一定量的H2S,在進(jìn)一步加工利用之前，需要將其中的H2S脫除至相當(dāng)?shù)偷乃健?br>
[0003]對(duì)于含有大量H2S的氣體，通常采用烷醇胺水溶液來(lái)吸收其中的H2S,然后在合適的條件下進(jìn)行再生，所再生出的酸性氣體通常通過(guò)CLAUS工藝生產(chǎn)硫磺。
[0004]但是，幾乎所有的氣體在含有H2S的同時(shí)，也會(huì)伴有大量的C02。在采用烷醇胺水溶液來(lái)吸收H2S時(shí)，必然也會(huì)同時(shí)吸收C02。當(dāng)原料氣中C02/H2S的比例達(dá)到一定程度時(shí)，這種同時(shí)吸收就會(huì)導(dǎo)致再生出的酸性氣中CO2過(guò)高，從而影響CLAUS裝置的運(yùn)行。因此，必須開(kāi)發(fā)從含有CO2的酸性氣體中有選擇性地脫除H2S的技術(shù)。
[0005]提高脫硫的選擇性的主要手段之一是采用新型的高選擇性溶劑，如:
US4，405，585提出用空間位阻胺溶液來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性脫除H2S ；
US4，895，670提出用空間位阻胺和空間位阻氨基酸的混合液來(lái)選擇性脫除H2S ； W093/10883提出用空間位阻胺來(lái)富集貧氣中的H2S以滿足Claus裝置的要求； CN200680029581.5提出用受阻胺的金屬磺酸鹽、金屬膦酸鹽、金屬磷酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬氨基磺酸鹽、金屬氨基磷酸酯或金屬羧酸鹽來(lái)選擇性脫除h2s。
[0006]另一種提高脫硫的選擇性的主要手段是改進(jìn)工藝流程，如:
DE2003113438提出將吸收了酸氣的胺液經(jīng)過(guò)多級(jí)閃蒸，解析出其中的部分CO2，從而使胺液再生時(shí)所產(chǎn)生的酸氣中含有較高的H2S。
[0007]US2008/0019899提出將胺液再生時(shí)所產(chǎn)生的酸氣部分回流至吸收工序，使經(jīng)過(guò)吸收步驟的胺液中H2S的比例提高，從而提高胺液再生時(shí)所產(chǎn)生的酸氣中H2S的濃度。
[0008]普光凈化廠則采用級(jí)間冷卻技術(shù)，即利用吸收溫度對(duì)胺液吸收H2S和CO2的影響，將吸收過(guò)程中的胺液冷卻后再返回吸收步驟，以較低的胺液溫度來(lái)抑制對(duì)CO2的吸收。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的是提出一種改進(jìn)的從含有CO2的氣流中選擇性脫除H2S的方法。
[0010]本發(fā)明采用兩級(jí)吸收的工藝以提高再生酸氣中H2S的濃度，每級(jí)吸收中的胺液?jiǎn)为?dú)再生，在第一級(jí)吸收步驟，氣體中絕大部分的H2S被吸收，而只有少量的CO2被吸收，第一級(jí)吸收后的胺液再生后產(chǎn)生的酸氣可直接送往后續(xù)的CLAUS單元，在第二級(jí)吸收步驟，主要是脫除極少量的H2S,以使處理后的氣體可以滿足后工序的要求，第二級(jí)吸收后的胺液再生后產(chǎn)生的酸氣經(jīng)壓縮后返回第一級(jí)的原料氣中。
[0011]第一級(jí)和第二級(jí)吸收所采用的選擇性脫硫胺液可以是常規(guī)的甲基二乙醇胺(MDEA)溶液，也可以是二異丙醇胺(DIPA)以及各種空間位阻胺等，它們可以單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用，或者添加不同的活化劑等等，總之，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)被處理的物料特性靈活地采用不同配方的醇胺水溶液，其使用方法是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。.兩級(jí)吸收所采用的胺液可以相同，也可以不同。
[0012]可以根據(jù)原料氣的組分以及后工序?qū)λ釟獾囊?，靈活調(diào)整兩級(jí)吸收步驟中H2S吸收的比例。
[0013]任何同時(shí)包含H2S和CO2的氣體都可以按照本發(fā)明進(jìn)行處理。氣源對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)不是關(guān)鍵的，包括例如天然氣、合成氣和各種煉廠氣。
[0014]本發(fā)明所采用的吸收設(shè)備可以是常規(guī)的板式塔，也可以是可以提高選擇性脫除H2S的設(shè)備包括超重力機(jī)、動(dòng)力波洗滌器等。優(yōu)先使用提高選擇性脫除H2S的設(shè)備。
[0015]本發(fā)明可以通過(guò)加熱和汽提的方式對(duì)胺液進(jìn)行再生。具體再生方式是本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所公知的。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:所再生出的酸性氣體中H2S的含量高于常規(guī)方法。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明方法實(shí)施例選擇性脫硫的工藝流程示意圖。
[0018]圖中:1-5-氣體管線，21-第一級(jí)吸收器，31-第二級(jí)吸收器，22-第一級(jí)再生器，32-第二級(jí)再生器，23，33-貧液冷卻器，24，34-貧液泵，25，35-溶液換熱器，26，36-再沸器，27，37-酸氣冷卻器，28，38-分離器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下通過(guò)實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但其并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]實(shí)施例:
本實(shí)施例方法如附圖1所示，原料氣經(jīng)管線I與第二級(jí)再生酸氣混合后進(jìn)入第一級(jí)吸收器21內(nèi)，其中絕大部分的H2S和少量的CO2被胺液吸收，從第一級(jí)吸收器21出來(lái)的氣體經(jīng)管線2進(jìn)入第二級(jí)吸收器31，在第二級(jí)吸收器31內(nèi)，氣體中幾乎全部的H2S和部分CO2被胺液吸收，達(dá)到凈化要求的氣體經(jīng)管線3送往后工序。
[0021]從第一級(jí)吸收器21出來(lái)的吸收了酸氣的胺液(富液)，在溶液換熱器25中與貧液進(jìn)行換熱，回收部分熱量后，進(jìn)入第一級(jí)再生器22中，解吸出其中的硫化物和C02。從第一級(jí)再生器22出來(lái)的再生酸氣經(jīng)酸氣冷卻器27冷卻，再經(jīng)氣水分離器28回收冷凝液后去后工序。
[0022]從第一級(jí)再生器22出來(lái)的再生較好的溶液(貧液)，經(jīng)溶液換熱器25與富液換熱，再經(jīng)溶液泵24加壓、由貧液冷卻器23冷卻后，進(jìn)入第一級(jí)吸收器21循環(huán)使用。
[0023]從第二級(jí)吸收器31出來(lái)的吸收了酸氣的胺液(富液)，在溶液換熱器35中與貧液進(jìn)行換熱，回收部分熱量后，進(jìn)入第二級(jí)再生器32中，解吸出其中的硫化物和C02。從第二級(jí)再生器32出來(lái)的再生酸氣經(jīng)酸氣冷卻器37冷卻，再經(jīng)氣水分離器38回收冷凝液后由管線5與原料氣混合。
[0024]從第二級(jí)再生器32出來(lái)的再生較好的溶液(貧液)，經(jīng)溶液換熱器35與富液換熱，再經(jīng)溶液泵34加壓、由貧液冷卻器33冷卻后，進(jìn)入第二級(jí)吸收器31循環(huán)使用。
[0025]采用上述工藝流程，對(duì)某煤基合成氣(4.0MPa,溫度常溫、H2S0.6%vt、CO231.0%vt)進(jìn)行脫硫，第一級(jí)吸收器為6塊塔板，第二級(jí)吸收器為10塊塔板，以50%wt的MDEA水溶液為吸收劑，凈化氣H2S < 20X 10_6，再生氣中H2S > 12% Vt0
【權(quán)利要求】
1.一種從含有CO2的氣流中選擇性脫除H2S的方法，其特征是它采用兩級(jí)吸收的工藝以提高再生酸氣中H2S的濃度，每級(jí)吸收中的胺液?jiǎn)为?dú)再生，其中，第一級(jí)吸收后的胺液再生后產(chǎn)生的酸氣直接送往后續(xù)的處理工序，第二級(jí)吸收后的胺液再生后產(chǎn)生的酸氣經(jīng)壓縮后返回第一級(jí)的原料氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是第一級(jí)和第二級(jí)吸收所采用的選擇性脫硫胺液是甲基二乙醇胺MDEA溶液、二異丙醇胺DIPA、各種空間位阻胺中的一種或幾種復(fù)配使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是所述胺液中添加不同的活化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是第一級(jí)和第二級(jí)吸收所采用的胺液相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是第一級(jí)和第二級(jí)吸收所采用的胺液不同。
【文檔編號(hào)】C01B31/20GK104415643SQ201310363785
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】毛松柏, 朱道平, 周志斌, 楊緒甲, 余勇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 南化集團(tuán)研究院