專利名稱：：從酸性氣流中選擇性除去cos的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬氣體凈化
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及從酸性氣流中選擇性地除去cos的方法，這種酸性氣流包括天然氣、合成氣、煉廠氣、液化石油氣等。
背景技術(shù)：
：-工業(yè)氣體中通常含有H2S、C02和COS、各種硫醇、硫醚等有害雜質(zhì)，在進(jìn)一步利用前必須將它們脫除干凈，到目前為止，應(yīng)用于氣脫硫脫碳的技術(shù)已不下上百種。最常見的是酸性氣流與有機(jī)溶劑(或有機(jī)溶劑的水溶液)在氣體凈化裝置中接觸。在這些過程中已經(jīng)有大量專利文獻(xiàn)。總的說來，大致有兩種不同的氣體凈化溶劑。第一種是物理溶劑，靠的是物理吸收。典型的物理溶劑有環(huán)丁砜和它的衍生物、直鏈酰胺、NMP(N-甲基吡咯烷酮)、N-烷基吡咯烷酮、相關(guān)的吡咯垸酮、甲醇以及聚乙烯醇二烷基醚的混合物。這些物理溶劑可以將酸性氣完全除去，也可以選擇性地除去H2S，但是這個過程是不合適的，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)物理溶劑中COS的溶解度與C02的溶解度之間沒有太大的差別，如果從含有氣流中選擇性地除去COS，則比較困難，而且，這些物理溶劑會吸收其他的直鏈垸烴，再生處理起來很昂貴。另一種是化學(xué)溶劑?；诨瘜W(xué)反應(yīng)，使酸性氣生成易移去的化合物。舉例來說，工業(yè)上最常用的化學(xué)溶劑是醇胺，因?yàn)樯傻柠}容易分解或者容易被蒸汽氣提，胺因此可以循環(huán)使用。從氣流中除去酸性成分比較好的胺有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、二異丙醇胺(DIPA)、胺基乙氧基乙醇(AEE)、甲基二乙醇胺(MDEA)以及添加了各種活化劑的MDEA。通常，它們對脫除H2S和C02具有較高的效率，但對COS則存在許多困難。伯胺和仲胺與COS直接反應(yīng)生成相對穩(wěn)定的化合物而導(dǎo)致有效胺的損耗增加，同時也會造成設(shè)備的腐蝕，而這些胺類與COS的反應(yīng)速度要比與C02的反應(yīng)速度慢100多倍，其選擇性地除去COS的效果顯然很差。然而，在許多情況下，對氣流中的COS含量要求極其嚴(yán)格，而不需要大量除去C02，因此，有很多研究者對脫除COS提出了建議，包括US專利4482529披露了從含H2S的氣流中選擇性地除去COS的方法，向已知的物理溶劑中加入少量的雙環(huán)叔胺，雙環(huán)叔胺促進(jìn)了COS的水解。US專利4808765披露了從酸性氣中多步驟除去硫化物的方法，首先用MDEA和DIPA混合溶液除去H2S和50%以上的COS,然后再用堿性胺溶液將剩余的部分COS轉(zhuǎn)化成NaS或Na2C03，最后，用堿金屬的氫氧化物水溶液除去其它有機(jī)硫化物和殘余的COS。這個技術(shù)包括3個吸收步驟，每個吸收步驟又需要獨(dú)立的再生系統(tǒng)，設(shè)備復(fù)雜，操作費(fèi)用也非常咼oUS專利4980140披露了采用包含叔胺、物理溶劑和少量水的溶劑從含H2S的氣流中選擇性地除去COS的方法，有效的物理溶劑包括砜、亞砜、二元醇及其單和二醚等。US專利6852144披露了采用活化MDEA溶劑從含H2S的氣流中選擇性地除去COS的方法，其活化劑為哌嗪、甲基哌嗪和嗎啉。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是采用一種復(fù)合胺水溶液作吸收劑，添加適量活化劑，可以在C02除去率不高的情況下，除去大部分的COS，在一些過程中(如天然氣凈化)保留部分C02是需要的。本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的它采用一種水溶液吸收劑與氣流逆流接觸而除去COS,水溶液吸收劑含重量百分比20-56%的復(fù)合胺和重量百分比3-8%的活化劑；復(fù)合胺由甲基二乙醇胺MDEA和二異丙醇胺DIPA組成，活化劑為1,4-二氮雜二環(huán)[2,2,2]-辛烷或1,4-二氮雜二環(huán)[4，3，0]-5-九烯。復(fù)合胺由MDEA和DIPA組成，合適的總胺濃度為2056%(重量比，下同)，但最好為3050%，其中，MDEA:DIPA為2-3:1;活化劑為1,4-二氮雜二環(huán)[2,2,2]-辛垸(DABCO)或1,4-二氮雜二環(huán)[4，3，0]-5-九烯(DBN)，其濃度為3-8%(重量比)。本發(fā)明所使用的復(fù)合胺水溶液中，也可以包含如腐蝕抑制劑、消泡劑和類似組分的添加劑。典型地，這些添加劑的濃度范圍為0.01%2%(wt),這些添加劑的使用是本
技術(shù)領(lǐng)域：
人員所公知的。采用本發(fā)明溶劑脫除COS所使用的裝置可與習(xí)慣性使用的相同。即使氣流中的C02以及COS通過與本發(fā)明的混合胺水溶液接觸而被除去。吸收過程可以一次到位，也可以連續(xù)多次進(jìn)行。后者中可以使用多股的溶液從塔底至塔頂按溫度依次降低的順序進(jìn)行氣液接觸。吸收了酸氣的富液通過減壓實(shí)現(xiàn)再生，可以通過節(jié)流閥來實(shí)現(xiàn)。富液含有的能量可以通過透平來回收。除掉酸氣時可以采用閃蒸槽，也可以進(jìn)行多次閃蒸。閃蒸后富液經(jīng)過進(jìn)一步再生后然后再循環(huán)到吸收步驟。本領(lǐng)域任何公知的設(shè)備都可以用于吸收、再生和其它的步驟。具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，其目的是為了更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容，但其并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例在一試驗(yàn)裝置上對具體吸收劑的操作性能進(jìn)行直接測量。試驗(yàn)用的吸收塔內(nèi)徑20mm,內(nèi)裝4)3X3不銹鋼e環(huán)，再生塔內(nèi)徑50mm，內(nèi)裝46X6X1瓷拉西環(huán)，再生塔底部裝有再沸器。配制好的原料氣(含(3028.6%、COS一856X10—6)進(jìn)入吸收塔底部與塔頂進(jìn)入的溶液逆流接觸，氣體中的酸氣被吸收，凈化后的氣體從塔頂出來進(jìn)入氣液分離器回收所夾帶的液滴后放空。吸收了酸氣的富液從吸收塔底引出至再生塔頂部，在再生塔中與上升的蒸汽逆流接觸而獲得再生。再生后的貧液經(jīng)冷卻后送入吸收塔頂進(jìn)行吸收。從再生塔頂出來的氣體進(jìn)入再生氣冷卻器將氣體中的水蒸汽回收，再生氣經(jīng)分離后放空。在氣體流量一定，不同吸收劑的操作性能見表一。表一不同混合吸收劑的操作性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表一數(shù)據(jù)表明使用本發(fā)明的吸收劑組合物，其對cos的脫除率可明顯提高。權(quán)利要求1.一種從酸性氣流中選擇性除去COS的方法，其特征在于它采用一種水溶液吸收劑與氣流逆流接觸而除去COS，水溶液吸收劑含重量百分比15-56％的復(fù)合胺和重量百分比3-8％的活化劑；復(fù)合胺由甲基二乙醇胺MDEA和二異丙醇胺DIPA組成，活化劑為1，4-二氮雜二環(huán)[2，2，2]-辛烷或1，4-二氮雜二環(huán)[4，3，0]-5-九烯。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述方法，其特征是復(fù)合胺中MDEA與DIPA的重量比為2-3:1。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述方法，其特征是水溶液吸收劑可再生。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是水溶液吸收劑中添加腐蝕抑制劑、消泡劑和阻垢劑為添加劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征是添加劑的濃度范圍為重量百分比0.01%2%。全文摘要本發(fā)明屬于氣體凈化
技術(shù)領(lǐng)域：
，提出了采用一種復(fù)合胺水溶液作吸收劑，添加適量活化劑，在CO₂除去率不高的情況下除去大部分COS的方法，吸收劑可以再生并循環(huán)使用。復(fù)合胺由甲基二乙醇胺和二異丙醇胺組成，活化劑為1，4-二氮雜二環(huán)[2，2，2]-辛烷或1，4-二氮雜二環(huán)4，3，0]-5-九烯。本發(fā)明方法比常規(guī)胺法有較高的COS脫除率。文檔編號B01D53/48GK101676018SQ20081015607公開日2010年3月24日申請日期2008年9月19日優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日發(fā)明者丁雅萍,寧葉,朱道平,毛松柏申請人:南化集團(tuán)研究院