CN101829492A - 一种化学吸收剂 - Google Patents

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张颂光
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本发明涉及一种化学吸收剂，具体地涉及一种脱臭化学吸收剂。为了克服以上的技术问题，其技术方案内容是：一种化学吸收剂，由以下重量份的组分组成：强碱10％-20％，氧化剂5％-7％，活性剂0.2％-0.5％，缓蚀剂0.05％-2％，降凝剂0.05％-2％，脱硫剂0.05％-8％，催化剂0.05-4％，水60％-80％。本发明的化学吸收剂的有益效果是：克服了现有技术中纯碱液对硫化氢的去除率低，提高了废气中的硫化合物的吸收率。能够除去硫醇、硫醚、二甲二硫等有机硫，处理后生成的废渣硫化钠也比较稳定，不易分解，免除了二次污染，并且使用时间比现有的吸收剂长，去除硫化合物的反应速度快。

Description

一种化学吸收剂
技术领域
本发明涉及一种化学吸收剂，具体地涉及一种脱臭化学吸收剂。
背景技术
空气是人类懒以生存的必要条件，成年人平均每天需吸进十几公斤空气，比食物和水的需要量多几倍。吸进的空气是不是新鲜、干净，与我们每一个人息息相关。受污染的大气进入人体，可导致呼吸、心血管、神经等系统疾病或其他疾病。恶臭污染是通过人们的嗅觉而引起不愉快感，乃至影响人体健康的一种感觉公害。恶性且嗅阈值很低的挥发性发臭分子逃逸至大气，刺激人的嗅觉引起强烈不快、呼吸困难，厌食恶心、消化功能减退，烦躁失眠、工作效率降低。多数恶臭气体又是有毒物质，进入人体会损伤大脑神经、扰乱新陈代谢、诱发各种疾病。近年来，就发生的频率、波及的范围和危害的程度而言，恶臭污染已成为一大公害。
石油中含有硫，在加工生产、贮运等过程中会散发出恶臭，污染环境和影响人体健康。随着国家环保要求和人们环保意识的提高，石化企业采取恶臭治理措施，目前普遍采用碱(氨)液吸收法，即用30％氢氧化钠水溶液或氨溶液来脱除废气中的硫化物，碱与硫化氢发生化学反应(2NaoH+H2S→Na2S+2H2O)，从而将恶臭物质中硫化氢除去。
恶臭治理装置采用的碱溶液吸收剂去除率低，去除品种单一，处理后废气不能达标排放，对恶臭治理留下隐患。目前炼化企业对恶臭污染气体采取碱吸收处理工艺恶臭气体汇集后进入恶臭治理装置单塔或双塔，用泵将碱吸收剂打循环至吸收塔(逆流接触)，碱溶液将硫化氢除去，经碱吸收后尾气从碱吸收剂循环罐顶排放。
现有碱液吸收法脱硫存在去除率低，硫化氢去除率只有70％；脱硫品种单一，只能去除硫化氢，对硫醇、硫醚、二甲二硫等有机硫无法脱除；脱硫化氢后生成物硫化钠不稳定(易分解)，废渣处理时易造成二次污染；碱吸收剂使用时间短，有效使用时间只有3个月；另碱吸收剂对设备有腐蚀，影响设备使用率等。
发明内容
为了克服以上的技术问题，提供一种对尾气中的硫化物去除率高，能去除各种类型的硫化物，并且不容易对设备产生腐蚀的化学吸收剂，保证吸收后的尾气达到排放安全标准。
为了实现以上的发明目的，其技术方案内容是：
一种化学吸收剂，由以下重量份的组分组成：
强碱10％-20％，氧化剂5％-7％，活性剂0.2％-0.5％，缓蚀剂0.05％-2％，降凝剂0.05％-2％，脱硫剂0.05％-8％，催化剂0.05-4％，水60％-80％。
如上所述的化学吸收剂，其中所述的强碱为氯酸钠或氢氧化钠。优选的强碱为氢氧化钠，氢氧化钠的含量为15％。
如上所所述的化学吸收剂，其中所述的氧化剂为次氯酸钠，次氯酸钠的含量为5％。
如上所述的化学吸收剂，其中所述的活性剂为异丙醇胺，异丙醇胺的含量为0.3％。
如上所述的化学吸收剂，其中所述的缓蚀剂为有机磷酸或聚羧酸，所述的缓蚀剂优选为季铵盐，季铵盐的含量为0.1％。
如上所述的化学吸收剂，其中所述的降凝剂为乙烯-醋酸乙烯酯，乙烯-醋酸乙烯酯的含量为0.1％。
如上所述的化学吸收剂，其中所述的催化剂为磺化青钛钴，其含量为0.2％。
如上所述的化学吸收剂，其中所述的脱硫剂为钒酸、乙醇胺、乙醇、对笨二酚、栲胶中的一种或几种。
如上所述的脱硫剂优选为含量为0.2％偏钒酸钠，0.1％的对笨二酚，0.1％的栲胶，0.4％的乙醇胺，5％的乙醇。
本发明的化学吸收剂的有益效果是：
(1)克服了现有技术中纯碱液对硫化氢的去除率低，提高了废气中的硫化合物的吸收率。
(2)克服了原来的脱硫技术对除硫化合物的单一性，能够除去硫醇、硫醚、二甲二硫等有机硫，处理后生成的废渣硫化钠也比较稳定，不易分解，免除了二次污染，并且使用时间比现有的吸收剂长，去除硫化合物的反应速度快。
附图说明
具体实施方式
实施例一：下表1为优选的化学吸收剂实施例的成份和含量表。本化学吸收剂为无毒无害、不燃不爆、墨绿色碱性混合物。
表1
  序号   名称   成份(或分子式)   重量(％)   备注
  1   烧碱   氢氧化钠，  NaOH   15
  2   氧化剂   次氯酸钠，  NaOCl   5
  3   水   水，H2O   73.5
  4   脱硫催化剂   磺化青钛钴   0.2
  5   活化剂   异丙醇胺   0.3
  6   脱硫剂
  6.1   偏钒酸钠，  NaVO3·2H2O   0.2
  6.2   对苯二酚，  1，4-C6H4(OH)2   0.1
  6.3   栲胶，丹宁  (71％)   0.1
  6.4   甲基二乙醇胺  CH3N(CH2CH2OH)2   0.4   即MDEA
  6.5   乙醇，CH3CH2OH   5％
  7   缓蚀剂   季铵盐   0.1
  8   降凝剂   乙烯-醋酸乙烯脂   0.1
  9   小计   100
[0024]本实施例中的化学吸收剂由强碱，氧化剂，催化剂，活化剂，缓蚀剂，降凝剂，脱硫剂，水组成。
氧化剂优选次氯酸钠，也可以选自其它的在碱性环境下具有强氧化性的各种次氯酸盐。
强碱为氢氧化钠和氯酸钠，也可以选自化学上易溶于水的强碱，如氢氧化钾等，在强碱为氢氧化钠，氧化剂为次氯酸钠的情况下，硫化合物被吸收的反应机理为：
(1)H2S+2NaOH→Na2S+2H2O
(2)CH3SH+NaOH→CH3SNa2+H2O
(3)(CH3)S+3NaOCl→(CH3)2SO3+NaCl
(4)(CH3)2S2+5NaOCl→2CH3SO3H+5NaCl
缓蚀剂以适当的浓度和形式存在于介质中，可以防止或减缓金属腐蚀的一种化学物质或复合物质。也称腐蚀抑制剂或阻蚀剂。本实施例中的缓蚀剂为季铵盐，也称为四甲基草酸铵，它的用量很小(0.05％～1％)，但除硫的效果显著。
催化剂是888脱硫催化剂，可以从市场购得，主要以磺化青钛钴为主要组分，理论上不消耗，不需要添加的，但是生产过程中随着硫泡沫带出或溶液损失造成的流失是难以避免的，所以经常向脱硫液补充合理数量的脱硫催化剂是维持脱硫液中催化剂浓度的正确措施。在催化剂的作用下，发生以下反应：
(5)CH3SO3H→(CH3)2S2
活化剂用以通过改变矿物表面的化学组成，消除抑制剂作用，使之易于吸附捕收剂。如磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、二甲苯、氟硅酸钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸亚铁、氢氧化铵、异丙醇胺等。其中优选异丙醇胺。
降凝剂能迅速降低柴油的凝固点，有效地降低冷滤点进一步改善了化学吸收剂的低温流动性。
脱硫剂一般指脱除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物的药剂；在污染物的控制和处理中主要指能去除废气中硫氧化物(包括SO2和SO3)所用的药剂。各种碱性化合物都可作为脱硫剂。在本实施例中的脱硫剂，选自钒酸、对笨二酚、栲胶、甲基二乙醇胺、乙醇，其中甲基二乙醇胺即MDEA最常用，由于MDEA是一种叔胺，CO2只有与水生成碳酸氢盐后才与胺进行酸碱中和反应：
CO2+H2O+(C2H2C2H2OH)2NCH3→
(C2H2C2H2OH)2NCH3+HCO3
因为CO2和水需要缓慢的中间过程.这种反应速率上的巨大差别构成选择性吸收的基础.即MDEA在CO2存在下对H2S吸收具有较高的选择性。脱硫剂的其它种类中，也有非常高的选择性，如钒酸脱硫醇硫醚、乙醇胺脱硫化氢、乙醇和对笨二酚及栲胶脱有机硫。
一般碱吸收剂只有2NaoH+H2S→Na2S+2H2O反应，本化学吸收剂加入次氯酸钠(5％，起氧化作用)和催化剂及多种脱硫剂作用下产生(2)、(3)、(4)、(5)反应，对硫化物和有机硫(甲基硫和二甲二硫)等进一步氧化，提高了脱硫率，催化剂和活化剂本身不参加反应，只是提高了反应速度。经本化学吸收剂处理后废气中硫化氢去除率大于99％，硫醇、硫醚去除率大于90％，有机硫去除率大于85％，经处理后尾气达到和低于国家《恶臭污染排放标准》。
本化学吸收剂的指标参数如下：
表2：
  项目   质量指标   检验方法
  外观   墨绿色   目测
  PH值   ＞12   精密试纸
  密度25/4℃   1.10～1.20   GB/T4472-84
  运动粘度mm2/S(℃)   1.0-1.2   GB/T11137
  有效浓度％   ＞15   Q/SJT-18-10-04
  硫容g/kg   ＞30   HG/T2513
  凝固点℃   -18   GBT/510
  硫化氢去除率   ＞99％   色谱分析
  其它有机物   ＞85％   色谱分析
  可溶性   与水任意比互溶   GB6324.1
1、指标测定方法：
引用标准：
GB14554-1993《恶臭污染排放标准》
GB1884《石油和液体石油产品密度测定法》
GB1885《石油密度计量换算表》
GB/T 510《石油产品凝点测定法》
GB/T 11137《深色石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》
A、凝固点的测定
按GB/T 510的规定进行。
B、密度的测定
按GB1884、GB1885的规定进行。
C、粘度的测定
按GB/T 11137的规定进行。
D、硫容的测定
按HG/T 2513附录A的规定进行。
2.本化学吸收剂的使用寿命一般为10-12个月(定义：废气量200-250m3/h，硫化氢浓度800-1000mg/m3)，失效判别：碱浓度≤5％(检验方法：酸滴定法)，硫化物去除率≤80％(分析尾气出口硫化氢浓度)。由于化学吸收剂中添加如上面所述的成份，反应彻底，不生成难降解盐类，简化和缓解后处理难度。失效后可按一般碱渣处理或去污水汽提装置注碱和去污水处理场处理。
本化学吸收剂延长了吸收剂使用寿命，节约了企业成本；该实施例的化学吸收剂添加了缓蚀剂，减缓了碱对设备的腐蚀，降低了设备投资成本和提高了设备使用周期；作废的化学吸收剂主要成份是盐类和水，更换下来废剂去炼油企业内部含硫污水汽提装置回收利用，变废为宝，不产生二次污染；该吸收剂具有不燃不爆，无毒无害，针对性强，安全可靠的优点。
下面是用本化学吸收剂在连续的三天内测得的硫化物去除率：
具体应用实施例：
在本实施例中，在连续的四天内每天检测一次，分别编号为A1，A2，A3，A4。本实施例的实施装置为1万立方米含硫污水罐尾气除臭装置，时间为当化学吸收剂使用一个月后，实验条件为在进口、出口各测定硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫的浓度测定进出口浓度。其中二甲二硫为二硫化二甲基。
表3除臭设施硫化物监测结果对比表     单位：mg/m3
Figure GSA00000125471600091

Claims (10)

1.一种化学吸收剂，由以下重量份的组分组成：
强碱10％-20％，氧化剂5％-7％，活性剂0.2％-0.5％，缓蚀剂0.05％-2％，降凝剂0.05％-2％，脱硫剂0.05％-8％，催化剂0.05-4％，水60％-80％。
2.如权利要求1所述的化学吸收剂，其特征在于：所述的强碱为氢氧化钠，氢氧化钠的含量为15％。
3.如权得要求1所述的化学吸收剂，其特征在于：所述的氧化剂为次氯酸钠，次氯酸钠的含量为5％。
4.如权得要求1所述的化学吸收剂，其特征在于：所述的活性剂为异丙醇胺，异丙醇胺的含量为0.3％。
5.如权得要求1所述的化学吸收剂，其特征在于：所述的缓蚀剂为有机磷酸或聚羧酸。
6.如权得要求1所述的化学吸收剂，其特征在于：所述的缓蚀剂为季铵盐，季铵盐的含量为0.1％。
7.如权得要求1所述的化学吸收剂，其特征在于：降凝剂为乙烯-醋酸乙烯酯，乙烯-醋酸乙烯酯的含量为0.1％。
8.如权得要求1所述的化学吸收剂，其特征在于：所述的催化剂为磺化青钛钴，其含量为0.2％。
9.如权得要求1所述的化学吸收剂，其特征在于：所述的脱硫剂为钒酸、乙醇胺、乙醇、对笨二酚、栲胶中的一种或几种。
10.如权得要求1所述的化学吸收剂，其特征在于：所述的脱硫剂为含量为0.2％的偏钒酸钠，含量为0.1％的对笨二酚，含量为0.1％的栲胶，含量为0.4％的乙醇胺，含量为5％的乙醇。
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C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20100915