CN103357261B - 一种复合脱硫剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合脱硫剂，包括以下重量百分比的组分：30～40%N-甲基二乙醇胺、40～50%空间位阻胺、10～29%物理吸收溶剂、0.5～1%消泡剂。同时，本发明还公开了上述复合脱硫剂的制备方法。本发明能高效脱除混合气体中的硫化物选择性好，二氧化碳吸收率低，降低后续工序的处理量，硫容大，不易发泡使用浓度高循环量低；同时，无需增加其它脱硫装置，脱硫系统装置整体能耗下降20%以上。

Description

一种复合脱硫剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种复合脱硫剂及其制备方法。
背景技术
天然气、炼厂气中含有二氧化碳、硫化氢、羰基硫、硫醇、硫醚等杂质，其中硫化物燃烧生成对环境有污染的二氧化硫、三氧化硫。因此天然气、炼厂气中硫化物需要净化脱除，二氧化碳一般无需脱除。目前，醇胺湿法脱硫是脱除天然气和炼厂气中硫化氢的常用方法。现用的醇胺多为N-甲基二乙醇胺（MDEA）或其混合物，此类脱硫剂一般具有以下缺点：1.仅脱除硫化氢，对有机硫不脱除或脱除率低，对于有机硫高的气体需要增加其它脱硫装置。2.对硫化氢脱除选择性差，在脱除硫化氢的同时也大量脱除二氧化碳，对于高CO2/H2S比的气体，会造成后续装置处理量增大，生产能耗增加。3.溶液易发泡造成胺液跑损，因而一般使用浓度低，需要胺液循环量大，造成装置能耗高。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种复合脱硫剂。
本发明的另一目的在于提供上述复合脱硫剂的制备方法。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来完成的：一种复合脱硫剂，包括以下重量百分比的组分：30～40%N-甲基二乙醇胺、40～50%空间位阻胺、10～29%物理吸收溶剂、0.5～1%消泡剂。
其中，所述空间位阻胺由下列物质的一种或几种组成：二氮杂二环、六次甲基四胺、叔丁氨基乙氧基乙醇；新型空间位阻胺具有更高空间位阻效应，能有限降低溶液对二氧化碳的吸收速率，提高吸收剂对硫化氢的选择性。
其中，所述物理吸收溶剂由下列物质的一种或几种组成：聚乙二醇二甲醚、N-甲基吡咯烷酮、哌嗪及其衍生物、吗啉及其衍生物；此类物质可以通过物理溶解方法有效地吸收气体中有机硫化物如羰基硫、硫醇、硫醚等，降低脱后气体中总硫的含量。
其中，所述消泡剂为有机硅油，如二甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油等，此类硅油能有效降低脱硫吸收剂溶液的发泡趋势，提高脱硫吸收剂的使用浓度，降低吸收剂使用循环量。
优选地，由以下质量百分数的组分组成30%N-甲基二乙醇胺、40%空间位阻胺叔丁氨基乙氧基乙醇、29%物理吸收溶剂聚乙二醇二甲醚、1%的二甲基硅油。
其中，所述N-甲基二乙醇胺浓度大于99.9%。
制备上述任一复合脱硫剂的方法，包括以下步骤：
（1）将配方量的N-甲基二乙醇胺、空间位阻胺和物理吸收溶剂常压混合在混合釜中，搅拌20～40分钟；
（2）在500～1000转/分搅拌下将配方量的消泡剂加入，搅拌10～20分钟。
其中，所述空间位阻胺的制备方法为：将环氧化合物滴加到含有空间位阻基团的低碳链胺反应釜中，在150～200℃下开环聚合2～6小时，115～120℃下减压蒸馏收集馏分，即得。
如空间位阻胺叔丁氨基乙氧基乙醇的制备为将环氧氯丙烷滴加入叔丁胺的反应釜中在180℃下开环聚合3小时，115～118℃下减压蒸馏收集馏分。
有益效果：本发明与传统技术相比，能高效脱除混合气体中的硫化物选择性好，二氧化碳吸收率低，降低后续工序的处理量，硫容大，不易发泡使用浓度高循环量低；同时，无需增加其它脱硫装置，脱硫系统装置整体能耗下降20%以上。具体实施方式
实施例1：
取重量百分数为34.5%N-甲基二乙醇胺、40%二氮杂二环、15%聚乙二醇二甲醚、10%的哌嗪常压混合在混合釜中，搅拌30分钟；在600转/分搅拌下将0.5%的二甲基硅油加入，搅拌15分钟。
实施例2：
取重量百分数为35%N-甲基二乙醇胺、44%六次甲基四胺、10%N-甲基吡咯烷酮、10%的聚乙二醇二甲醚常压混合在混合釜中，搅拌25分钟；在700转/分搅拌下将1%的甲基苯基硅油加入，搅拌16分钟。
实施例3：
取重量百分数为30%N-甲基二乙醇胺、40%叔丁氨基乙氧基乙醇、14%的N-甲基吡咯烷酮、15%的吗啉常压混合在混合釜中，搅拌20分钟；在500转/分搅拌下将1%的二甲基硅油加入，搅拌10分钟。
实施例4：
取重量百分数为30%N-甲基二乙醇胺、25%的二氮杂二环、25%的六次甲基四胺、19%吗啉常压混合在混合釜中，搅拌40分钟；在1000转/分搅拌下将1%的乙基硅油加入，搅拌20分钟。
实施例5：
取重量百分数为40%N-甲基二乙醇胺、20%的二氮杂二环、20%的叔丁氨基乙氧基乙醇、19.5%哌嗪常压混合在混合釜中，搅拌35分钟；在800转/分搅拌下将0.5%的苯基硅油加入，搅拌18分钟。
实施例6：
取重量百分数为39.5%N-甲基二乙醇胺、25%的六次甲基四胺、20%的叔丁氨基乙氧基乙醇、15%N-甲基吡咯烷酮常压混合在混合釜中，搅拌25分钟；在900转/分搅拌下将0.5%的甲基乙烯基硅油加入，搅拌12分钟。
实施例7：
取重量百分数为40%N-甲基二乙醇胺、14%的二氮杂二环、15%六次甲基四胺、20%叔丁氨基乙氧基乙醇、10%聚乙二醇二甲醚常压混合在混合釜中，搅拌28分钟；在800转/分搅拌下将1%的甲基乙氧基硅油加入，搅拌14分钟。

Claims (3)

1.一种复合脱硫剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：30~40%N-甲基二乙醇胺、40~50%的空间位阻胺、10~29%物理吸收溶剂、0.5~1%消泡剂；其中，所述空间位阻胺为叔丁氨基乙氧基乙醇；所述物理吸收溶剂由下列物质的一种或几种组成：聚乙二醇二甲醚、N-甲基吡咯烷酮、哌嗪及其衍生物、吗啉及其衍生物；所述消泡剂为有机硅油；所述复合脱硫剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将配方量的N-甲基二乙醇胺、空间位阻胺和物理吸收溶剂常压混合在混合釜中，搅拌20~40分钟；
（2）在500~1000转/分搅拌下将配方量的消泡剂加入，搅拌10~20分钟；
其中，所述空间位阻胺的制备方法为：将环氧化合物滴加到含有空间位阻基团的低碳链胺反应釜中，在150~200℃下开环聚合2~6小时，115~120℃下减压蒸馏收集馏分，即得。
2.制备权利要求1所述复合脱硫剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将配方量的N-甲基二乙醇胺、空间位阻胺和物理吸收溶剂常压混合在混合釜中，搅拌20~40分钟；
（2）在500~1000转/分搅拌下将配方量的消泡剂加入，搅拌10~20分钟。
3.根据权利要求2所述的制备复合脱硫剂的方法，其特征在于，所述空间位阻胺的制备方法为：将环氧化合物滴加到含有空间位阻基团的低碳链胺反应釜中，在150~200℃下开环聚合2~6小时，115~120℃下减压蒸馏收集馏分，即得。
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