CN106540515A

CN106540515A - 一种用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂

Info

Publication number: CN106540515A
Application number: CN201510596876.1A
Authority: CN
Inventors: 毛松柏; 朱道平; 杨绪甲
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Nanjing Chemical Industry Group Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-03-29

Abstract

本发明提供了一种用于同时脱除羰基硫和硫醇（甲硫醇、乙硫醇等）的促进剂，属于气体净化技术领域，通过对传统有机胺溶剂中添加该促进剂，可以同时脱除天然气的羰基硫和硫醇类有机硫，同时也适用于炼厂气、水煤气等有机硫的净化脱除。

Description

一种用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂

技术领域

本发明属于气体净化技术领域，涉及到一种用于同时脱除羰基硫和硫醇（甲硫醇、乙硫醇等）的促进剂，通过对传统有机胺溶剂中添加该促进剂，可以同时脱除天然气的羰基硫和硫醇类有机硫，同时也适用于炼厂气、水煤气等有机硫的净化脱除。

背景技术

我国在西南地区的四川、重庆等地开发的天然气气田如普光气田、元坝气田一般均含有大量的酸性气体以及有机硫，其中的有机硫主要为羰基硫和硫醇。其中普光气田含有的有机硫主要为羰基硫，其含量达到了380mg/m³，而元坝气田则同时含有羰基硫和硫醇，其中羰基硫高达350mg/m³，硫醇则为400mg/m³。

传统的吸收法工艺中使用的醇胺溶剂对对COS、RSH实现部分脱除，但脱除率极低，或反应不可逆，造成溶剂损耗，总体上有机硫的脱除效果不高，尤其是当有机硫含量较高时，通常难以保证净化气中总硫含量达标。

这是由于按B/L酸的分类，其中H₂S、RSH属于B酸，而COS，CS₂等属于L酸，因此醇胺与硫醇RSH和羰基硫COS的作用机理是有所不同。工业应用中硫醇RSH的脱除一般为物理溶解和化学反应溶解两种作用脱除，硫醇RSH与醇胺的反应机理较简单，与H₂S与醇胺反应类似，但是随着硫醇RSH中碳链的增长其性质接近同碳的烷烃，同时其酸性本身较弱因而与醇胺反应的活性较低，醇胺优先与其它酸性气体反应因而对RSH的溶解或反应脱除减小。

国外对改进常规醇胺法脱除羰基硫COS、硫醇RSH能力不足的方法是向其中加入物理或化学复配溶剂，以达到更好脱除的目的。如壳牌Shell的砜胺法，其商品名为Sulfinol-D/M，对有机硫如COS、RSH有很高的脱除率，但缺点是对烃的共吸收较大，需要设烃回收装置。陶氏DOW开发了一种助剂MRA，添加到醇胺溶液中可大大增加RSH的脱除，但是难以同时对含有羰基硫和硫醇的产生较好的脱除效果。

发明内容

本发明则通过在醇胺溶液中添加至少一种以上的有机硫脱除促进剂，能够同时对包括羰基硫、硫醇在内的有机硫具有较好的脱除效果，达到净化气得要求。

本发明主要技术方案：用于同时脱除羰基硫和硫醇（甲硫醇、乙硫醇等）的促进剂，其特征在于促进剂包含以下化合物中的一种或几种的组合：

（1）杂环类化合物的组分A，其浓度为5~15%（wt）；

（2）改性链烷醇化合物的组分B，其浓度为5~10%（wt）；

（3）碱性无机盐类化合物的组分C，其浓度为0~5%（wt）。

所述促进剂用于同时脱除羰基硫和硫醇的吸收溶剂中，其在吸收剂中的浓度为5~30%（wt），优选5~15%（wt）。

所述的杂环类化合物A，如一氮杂烷、二氮杂烷（如1,5-二氮杂二环-十一烷-5-烯DBU、1,4-二氮杂二环[4,3,0]-5-九烯DBN）、吡咯烷、吡唑烷、咪唑烷、哌嗪（如羟乙基哌嗪HEPZ）、乌洛托品(UTP)、吗啉（如羟乙基吗啉HEM）等。此类杂环活化剂的功能相当于一个或多个位阻胺分子，此类化合物通过降低系统极性来吸附有机硫化化合物。

所述的改性链烷醇化合物B，如链烷醇吡啶、链烷醇胺、C₂-C₄硫代烷醇等。

所述的碱性无机盐类化合物C，如碳酸钾，碳酸氢钾等。

通过对传统的醇胺溶液中添加上述化合物中的一种或多种作为有机硫吸收的促进剂，可以很好的将原料气中的羰基硫和硫醇同时脱除，脱除后的净化气中的有机硫含量能够达到我国商品天然气一类标准的工艺指标。

附图说明

图1为本发明实施例同时脱除羰基硫和硫醇的流程示意图。

具体实施方式

以下通过图1所示的流程结合实施实例对本发明作进一步说明，其目的是为了更好地理解本发明的内容，但其并不限制本发明的保护范围。

实施例 1

待处理原料气组成如：硫化氢：~7.5%（mol），二氧化碳：~6%（mol），甲硫醇：~400mg/Nm³，羰基硫：~400mg/Nm³，

吸收溶液循环量为3L/h，吸收溶液组成：

主吸收剂：MDEA，浓度40%（wt），

促进剂：5%（wt）DBU，5%（wt）HEPZ，1%（wt）KHCO₃

本实施案例中的吸收压力为5.8MPa，不同气液比条件下经过处理后的净化气组成如下：

。实施例 2

待处理原料气组成如：硫化氢：~7.5%（mol），二氧化碳：~7.0%（mol），甲硫醇：~300mg/Nm³，乙硫醇：~300mg/Nm³，羰基硫：~500mg/Nm³，

吸收溶液循环量为5L/h，吸收溶液组成：

主吸收剂：MDEA，浓度35%（wt），

促进剂：5%（wt）DBU，10%（wt）HEPZ，1%（wt）KOH

。实施例 3

吸收溶液循环量为5L/h，吸收溶液组成：

主吸收剂：MDEA，浓度35%（wt），

促进剂：5%（wt）DBN，5%（wt）HEM，5%UTP，1%（wt）KOH

Claims

1.一种用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂，其特征在于促进剂包含以下化合物中的一种或几种的组合：

（1）杂环类化合物的组分A，其浓度为5~15%（wt）；

（2）改性链烷醇化合物的组分B，其浓度为5~10%（wt）；

（3）碱性无机盐类化合物的组分C，其浓度为0~5%（wt）。

2.根据权利要求1所述用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂，其特征在于促进剂在吸收溶剂中的浓度为5~30%（wt）。

3.根据权利要求1所述用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂，其特征在于促进剂在吸收溶剂中的浓度为5~15%（wt）。

4.根据权利要求1所述用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂，其特征在于所述杂环类化合物的组分A，选自一氮杂烷、二氮杂烷、吡咯烷、吡唑烷、咪唑烷、哌嗪、吗啉。

5.根据权利要求4所述用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂，其特征在于所述二氮杂烷选自1,5-二氮杂二环-十一烷-5-烯DBU、1,4-二氮杂二环[4,3,0]-5-九烯DBN。

6.根据权利要求4所述用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂，其特征在于所述哌嗪为羟乙基哌嗪HEPZ。

7.根据权利要求4所述用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂，其特征在于所述吗啉为羟乙基吗啉HEM。

8.根据权利要求1所述用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂，其特征在于所述改性链烷醇化合物的组分，选自链烷醇吡啶、链烷醇胺、C₂-C₄硫代烷醇。

9.根据权利要求1所述用于同时脱除羰基硫和硫醇的促进剂，其特征在于所述碱性无机盐类化合物的组分C，选自碳酸钾，碳酸氢钾。