CN114797425A - 一种可针对性去除h2s与硫醇的试剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种可针对性去除h2s与硫醇的试剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于空气净化领域，具体涉及一种可针对性去除H2S与硫醇的试剂。具体技术方案为：一种试剂，包括2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇、2,6‑二异丙基苯胺、1,2,3‑丙三醇、N‑氨乙基哌嗪，以及试剂所必需的溶剂。本发明提供了一种全新的化学试剂，可针对性去除H2S与硫醇，去除效果极佳，H2S去除率达到85％以上，最高达99％；硫醇去除率达到75％以上，最高达81％。

Description

一种可针对性去除H2S与硫醇的试剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于空气净化领域，具体涉及一种可针对性去除H2S与硫醇的试剂及其制备方法和应用。
背景技术
目前，由于在处理过程中副产物过多，很多化工废气、生活垃圾处理产生废气、畜禽养殖废气中伴生大量H2S及硫醇。同时，在天然气、石油开采行业，采出的气体中也会含有极高浓度的硫化物。这些气体中的硫化物(硫化氢和硫醇)的去除一直是业内的难题。
现有技术中，虽然存在一些去除手段和试剂，但去除效果尤其是针对硫醇的去除效果均不理想。而且，大部分现有技术主要是针对采出天然气等气体中含有极高浓度硫化物(3％～10％，w/w)的情况进行处理，对含量较小的硫化物去除效果并不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种可针对性去除H2S与硫醇的试剂及其制备方法和应用。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种试剂，包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2,6-二异丙基苯胺、1,2,3-丙三醇、N-氨乙基哌嗪，以及试剂所必需的溶剂。
优选的，按质量份数，包括20～40份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、5～15份2,6-二异丙基苯胺、3～8份1,2,3-丙三醇和3～8份N-氨乙基哌嗪。
优选的，所述试剂的溶剂为水。
优选的，按质量份数，包括40～60份去离子水、20～40份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、5～15份2,6-二异丙基苯胺、3～8份1,2,3-丙三醇和3～8份N-氨乙基哌嗪。
相应的，所述试剂的制备方法，包括如下步骤：将溶剂、2,6-二异丙基苯胺、N-氨乙基哌嗪和1,2,3-丙三醇混合、搅拌；再加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇，继续搅拌，即得所述试剂。
优选的，在惰性气体氛围下进行。
优选的，在30～40℃温度范围内进行。
相应的，所述试剂在去除气体中的H2S和/或硫醇中的应用。
相应的，所述试剂在降解和/或吸附H2S中的应用。
相应的，所述试剂在降解和/或吸附硫醇中的应用。
本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种全新的化学试剂，可针对性去除H2S与硫醇，去除效果极佳，H2S去除率达到85％以上，最高达99％；硫醇去除率达到75％以上，最高达81％。试剂制备过程在惰性气体保护下进行，可防止氧化性气体或杂质导致组分部分失活。试剂中的各组分均可与H2S发生路易斯酸碱反应，从而实现化学去除效果。试剂对硫醇的去除既存在化学反应也存在极性溶剂效应的物理吸收作用。同时，各组分间相互作用，可改变电子云密度，从而提高与H2S和硫醇的反应效率。
具体实施方式
本发明提供了一种可针对性去除H2S与硫醇的试剂，所述试剂同时包括：2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2,6-二异丙基苯胺、1,2,3-丙三醇和N-氨乙基哌嗪。优选的方案为：以水为溶剂，更优选的方案为：以去离子水为溶剂。更优选的方案为：按质量份数，所述试剂包括：40～60份去离子水、20～40份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、5～15份2,6-二异丙基苯胺、3～8份1,2,3-丙三醇和3～8份N-氨乙基哌嗪。
本发明还进一步提供了所述试剂的制备方法，具体包括如下步骤：在惰性气体氛围下，优选为N2氛围下，控制温度为30～40℃，先将水、2,6-二异丙基苯胺、N-氨乙基哌嗪和1,2,3-丙三醇混合，搅拌10～30分钟；再加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇，继续搅拌20～40分钟，即获得所述试剂。所述试剂中各组分相互形成互溶体系，析出大量氢键，增加试剂组分间的相互结合性。最终获得的实际为稍显粘稠的液体混合物，静置后略有分层，不影响使用。
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。所获得的数据均为进行至少3次重复后获得的平均值，且各重复获得的均为有效数据。
实施例：试剂的制备和效果展示
1、按具体实施方式中的配方和制备方法，制备19组试剂实验组，温度为30℃，首次搅拌时间10分钟，第二次搅拌时间20分钟。再在其余条件不变的情况下，对试剂组成进行一定调整，对应设置2组阳性对照组。同时设置空白对照组，即放置100份(质量份数)的去离子水。
各组试剂组成和用量如表1所示。各组中，溶剂均为去离子水且用量均为50份(质量份数)，表1未体现。表1中的数据指质量份数。需要说明的是，发明人课题组并非只进行了表1所列的几组试验，而是进行了大量试验，只从中选择几组具有代表性的进行展示。表1对照组中，N-甲基二乙醇胺(MDEA)为常见脱硫剂，N-甲基吡咯烷酮为常见酸性气体吸收剂，可吸收H2S、COS、CO2等。
表1各组试剂组成对照表
Figure BDA0003601214920000031
Figure BDA0003601214920000041
2、按表1配置好各试剂后，分别各取30mL放置到反应釜中进行测试。测试温度为30℃，通入待处理气体，气相流量0.4L/min。使用两组待处理气体，测试的待处理气体1中，H2S初始含量为1.0×10-4(w/w)、硫醇含量8.0×10-6(w/w)；测试的待处理气体2中，H2S初始含量为3％(w/w)、硫醇含量5％(w/w)。反应时间10分钟。10分钟后再次检测处理后各组气体中H2S和硫醇含量，并计算H2S和硫醇分别的去除率。硫化氢与硫醇含量的检测方法均采用GBT11060.10-2014《天然气含硫化合物的测定第10部分：用气相色谱法测定硫化合物》。去除率＝(初始含量-处理后含量)/初始含量×100％。每个处理重复3次。结果如表2所示。
表2各组试剂处理效果对照表
Figure BDA0003601214920000042
Figure BDA0003601214920000051
结果显示：无论是超高含量硫化物，还是低浓度硫化物，本发明提供的试剂均具有优异的脱硫性能。加入N-氨乙基哌嗪的配方对硫醇的吸收更为显著，更换为业内一般认为具有脱硫效果的其他化合物，效果显著降低。发明人课题组还发现：在针对中高酸负载的硫化物混合气体净化时，N-氨乙基哌嗪的物理吸收作用表现的更为明显。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种试剂，其特征在于：包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2,6-二异丙基苯胺、1,2,3-丙三醇、N-氨乙基哌嗪，以及试剂所必需的溶剂。
2.根据权利要求1所述试剂，其特征在于：按质量份数，包括20～40份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、5～15份2,6-二异丙基苯胺、3～8份1,2,3-丙三醇和3～8份N-氨乙基哌嗪。
3.根据权利要求1所述试剂，其特征在于：所述试剂的溶剂为水。
4.根据权利要求1所述试剂，其特征在于：按质量份数，包括40～60份去离子水、20～40份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、5～15份2,6-二异丙基苯胺、3～8份1,2,3-丙三醇和3～8份N-氨乙基哌嗪。
5.权利要求1～4任意一项所述试剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将溶剂、2,6-二异丙基苯胺、N-氨乙基哌嗪和1,2,3-丙三醇混合、搅拌；再加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇，继续搅拌，即得所述试剂。
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于：在惰性气体氛围下进行。
7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于：在30～40℃温度范围内进行。
8.权利要求1～4任意一项所述试剂在气体净化中的应用，其特征在于：在去除气体中的H2S和/或硫醇中的应用。
9.权利要求1～4任意一项所述试剂在降解和/或吸附H2S中的应用。
10.权利要求1～4任意一项所述试剂在降解和/或吸附硫醇中的应用。
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