[go: up one dir, main page]

CN109420409B - 从气流中选择性除去含有h2s和co2的酸性气的吸收剂及方法 - Google Patents

从气流中选择性除去含有h2s和co2的酸性气的吸收剂及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109420409B
CN109420409B CN201710722710.9A CN201710722710A CN109420409B CN 109420409 B CN109420409 B CN 109420409B CN 201710722710 A CN201710722710 A CN 201710722710A CN 109420409 B CN109420409 B CN 109420409B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
absorbent
derivatives
acid gas
containing compounds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710722710.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109420409A (zh
Inventor
毛松柏
朱道平
周志斌
杨绪甲
余勇
陈园园
宋丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201710722710.9A priority Critical patent/CN109420409B/zh
Publication of CN109420409A publication Critical patent/CN109420409A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109420409B publication Critical patent/CN109420409B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1462—Removing mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/204—Amines
    • B01D2252/20478—Alkanolamines
    • B01D2252/20489—Alkanolamines with two or more hydroxyl groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/60—Additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/60—Additives
    • B01D2252/602—Activators, promoting agents, catalytic agents or enzymes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

本发明属于气体净化技术领域，涉及一种从气流中选择性除去H2S和CO2等酸性气的吸收剂，其包含如下组分的水溶液：a）甲基二乙醇胺，b）活化剂，选自二乙烯三胺及其衍生物、哌嗪及其衍生物、甲基一乙醇胺（MMEA）、二乙醇胺(DEA)，c）添加剂，选自二甘氨酸、1‑（N‑甲基哌嗪）乙醇、3‑（2‑羟乙基）‑2‑噁唑烷酮。气流中的酸性气通过与本吸收剂水溶液接触而被除去，同时使已使用过的吸收剂再生，除去所吸收的酸性气，然后再循环到吸收步骤。采用本方法在脱除硫化氢的同时，可以深度脱除二氧化碳，与传统技术相比，净化气中CO2的含量更低。

Description

从气流中选择性除去含有H2S和CO2的酸性气的吸收剂及方法
技术领域
本发明属于气体净化技术领域，涉及一种从气流中选择性除去H2S和CO2等酸性气的吸收剂，以及一种从气流中选择性除去酸性气的方法。
背景技术
天然气、炼厂气、合成气、沼气等气体中通常含有H2S和CO2等酸性气体，在进一步加工利用之前，必须将这些酸性气体脱除。
醇胺法是目前最主要的一类些脱除酸性气体的方法，它采用化学活性物质烷基醇胺类水溶液对气体进行洗涤，以吸收其中的酸性气，吸收了酸性气的吸收液再通过加热、汽提等方法再生，再生之后的吸收液用于重新吸收。国外首先开发使用的是一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二甘醇胺(DGA)、二异丙醇胺(DIPA)等溶剂。这些溶剂脱除CO2、H2S效率高，但对于选择性脱除H2S和有机硫则效率较差，而且脱硫能耗及操作费用较高，溶剂降解及设备腐蚀严重。1980年以后，甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液由于具有高的选择性、高的酸气负荷、低的能耗和腐蚀性等优点，已在天然气处理工业上得到广泛应用。
但是，由于MDEA与CO2的反应速率很慢，对于需要深度脱硫并大量脱除CO2的场合，采用常规的MDEA溶剂就不合适。于是，需要向MDEA中加入一定量的活化剂或促进剂，该活化剂或促进剂一般为伯胺或仲胺，它们通过与CO2形成氨基甲酸酯而促进CO2的吸收。但是，单纯依靠活化剂，还很难达到较高的CO2脱除率。
发明内容
本发明在含有活化剂的MDEA溶剂加入了特殊的添加剂，在脱除硫化氢的同时，可以深度脱除二氧化碳，与传统技术相比，净化气中CO2的含量更低。
本发明从气流中选择性除去含有H2S和CO2的酸性气的吸收剂，采用的配方型MDEA溶剂组成，吸收剂为包含如下组分的水溶液：
a）甲基二乙醇胺，
b）活化剂，选自二乙烯三胺及其衍生物、哌嗪及其衍生物、甲基一乙醇胺（MMEA）、二乙醇胺(DEA)中的一种或几种，
c）添加剂，选自二甘氨酸、1-N-甲基哌嗪乙醇、3-2-羟乙基-2-噁唑烷酮中的一种或几种。
其中,b)与a)的摩尔比为0.05-0.2，c)占整个溶剂质量的0.5%-2.0%。
本发明所使用的混合胺水溶液中，合适的总胺浓度为：20～70%（wt），但最好为30～50%（wt）。
本发明所使用的混合胺水溶液中，也可以包含如腐蚀抑制剂、消泡剂和类似组分的添加剂。典型地，这些添加剂的浓度范围为0.01%～0.5%（wt），这些添加剂的使用是本技术领域人员所公知的。
本发明还涉及一种从气体中除H2S和CO2的方法，气体中的H2S和CO2通过与本发明的混合胺水溶液接触而被除去。同时使已使用过的吸收剂再生，除去所吸收的H2S和CO2，然后再循环到吸收步骤。
任何包含有H2S或CO2的气体均可采用本方法脱除其中的H2S或CO2。这些气体包括：天然气、合成气、焦炉气、裂化气、煤气化气、再循环的循环气、填埋沼气和燃气、各种炼油厂工艺如尾气单元(TGU)、减粘裂化炉(VDU)、催化裂化器(LRCUU/FCC)、加氢裂化器(HCU)、加氢处理装置(HDS/HTU)、焦化装置(DCU)、常压蒸馏(CDU) 或液体处理装置( 例如LPG) 的废气等。
任何本领域公知的设备均可用于本发明的吸收和解吸步骤，包括但不限于：
各种板式塔、各种填料塔、超重力旋转床、各种喷射器等。
吸收和解吸可以在多个连续的子步骤中进行。
溶剂解吸的方法可以是加热、降压、用惰性流体汽提这些措施中的一种或所有的组合。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明加以详细描述。
实施例
下面通过实例对本发明进行说明，所有溶剂均添加了适量的腐蚀抑制剂、消泡剂和阻垢剂，但本发明并不限于这些实例。
对比例
该装置采用单纯的活化MDEA法，在相同的工艺条件下，处理后气体中H2S≤20mg/Nm3，CO2~0.2%（体积比）。
实施实例1
某炼油装置催化干气20t/h,压力为0.7MPa，其中，H2S～0.9%（vt）和CO2～3.4%（vt），采用本发明的吸收剂水溶液的质量比如下：MDEA 26%，、羟乙基哌嗪4%、二甘氨酸0.05%、3-2-羟乙-2-噁唑烷酮0.08%；经过一个吸收塔处理后，气体中的H2S≤10mg/Nm3，CO2体积比≤0.01%。
实施实例2
某煤基合成气，其中H2S～0.04%（vt）和CO2～16.7%（vt），采用本发明的吸收剂水溶液的质量比如下：MDEA 36%，、二乙烯三胺3%、甲基一乙醇胺2%、二甘氨酸0.04%、1-N-甲基哌嗪乙醇0.13%；经过一个吸收塔处理后，气体中的H2S≤5mg/Nm3，CO2体积比≤0.01%。
实施实例3
某天然气，其中，H2S～5.5%（vt），CO2～8.2%（vt），采用本发明的吸收剂水溶液的质量比如下：MDEA 40%，、羟乙基哌嗪2%、二乙醇胺3%、二甘氨酸0.03%、3-2-羟乙-2-噁唑烷酮0.02%、1-N-甲基哌嗪乙醇0.07%；经过一个吸收塔处理后，气体中的H2S≤1mg/Nm3，CO2体积比≤0.1%。

Claims (4)

1.一种从气流中选择性除去含有H2S和CO2的酸性气的吸收剂，其特征是吸收剂为包含如下组分的水溶液：a）甲基二乙醇胺，b）活化剂，选自二乙烯三胺及其衍生物、哌嗪及其衍生物、甲基一乙醇胺、二乙醇胺中的一种或几种，c）添加剂，为二甘氨酸和3-（2-羟乙基）-2-噁唑烷酮；其中，b)与a)的摩尔比为0.05-0.2，c）占整个吸收剂质量的0.5%-2.0%，吸收剂中总胺的质量浓度为20～70%。
2.如权利要求1所述的吸收剂，其特征是吸收剂中总胺的质量浓度为30～50%。
3.如权利要求1所述的吸收剂，其特征是吸收剂还包含有腐蚀抑制剂、消泡剂；所述腐蚀抑制剂、消泡剂添加的质量浓度范围为0.01%～0.5%。
4.一种采用权利要求1-3之一所述吸收剂从气流中选择性除去含有H2S和CO2酸性气的方法，其特征是使气流中的含有H2S和CO2酸性气通过与吸收剂水溶液接触而被除去，同时使已使用过的吸收剂再生，除去所吸收的酸气，然后再循环到吸收步骤。
CN201710722710.9A 2017-08-22 2017-08-22 从气流中选择性除去含有h2s和co2的酸性气的吸收剂及方法 Active CN109420409B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710722710.9A CN109420409B (zh) 2017-08-22 2017-08-22 从气流中选择性除去含有h2s和co2的酸性气的吸收剂及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710722710.9A CN109420409B (zh) 2017-08-22 2017-08-22 从气流中选择性除去含有h2s和co2的酸性气的吸收剂及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109420409A CN109420409A (zh) 2019-03-05
CN109420409B true CN109420409B (zh) 2021-08-06

Family

ID=65497284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710722710.9A Active CN109420409B (zh) 2017-08-22 2017-08-22 从气流中选择性除去含有h2s和co2的酸性气的吸收剂及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109420409B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110052119B (zh) * 2019-03-26 2021-12-07 昆明理工大学 有机溶剂吸收提浓工业酸性气中硫化氢及资源利用的方法
MY204173A (en) 2022-04-28 2024-08-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Composite amine absorbent, removal unit, and removal method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4027297A1 (de) * 1990-08-29 1992-03-05 Linde Ag Verfahren zur selektiven entfernung anorganischer und/oder organischer schwefelverbindungen
CN101822932A (zh) * 2010-06-12 2010-09-08 中国石油集团工程设计有限责任公司 一种脱除天然气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂
WO2014118633A2 (en) * 2013-01-31 2014-08-07 Carbon Clean Solutions Pvt, Ltd Carbon capture solvents and methods for using such solvents
CN104069716A (zh) * 2014-07-14 2014-10-01 成都赛普瑞兴科技有限公司 一种从酸性气流中除去co2及硫化物的溶剂及其应用
CN105664672A (zh) * 2016-04-05 2016-06-15 江苏大海能源科技有限公司 一种用于脱除气体中高浓度co2的复配液体脱碳剂
CN105944508A (zh) * 2016-06-23 2016-09-21 华南理工大学 氨基酸作为水合物促进剂及其在二氧化碳捕捉与封存中的应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1006041B (zh) * 1985-05-08 1989-12-13 南京化学工业公司研究院 用于脱除混合气中二氧化碳的复合催化碳酸钾溶液
AU596876B2 (en) * 1986-11-07 1990-05-17 Mobil Oil Corporation Method of stabilizing solutions of chelated polyvalent metals
CA2049244A1 (en) * 1990-08-16 1992-02-17 Steven H. Christiansen Process for absorption of sulfur compounds from fluids using heterocyclic compounds having at least one ring nitrogen atom

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4027297A1 (de) * 1990-08-29 1992-03-05 Linde Ag Verfahren zur selektiven entfernung anorganischer und/oder organischer schwefelverbindungen
CN101822932A (zh) * 2010-06-12 2010-09-08 中国石油集团工程设计有限责任公司 一种脱除天然气中二氧化碳的复配型脱碳溶剂
WO2014118633A2 (en) * 2013-01-31 2014-08-07 Carbon Clean Solutions Pvt, Ltd Carbon capture solvents and methods for using such solvents
CN104069716A (zh) * 2014-07-14 2014-10-01 成都赛普瑞兴科技有限公司 一种从酸性气流中除去co2及硫化物的溶剂及其应用
CN105664672A (zh) * 2016-04-05 2016-06-15 江苏大海能源科技有限公司 一种用于脱除气体中高浓度co2的复配液体脱碳剂
CN105944508A (zh) * 2016-06-23 2016-09-21 华南理工大学 氨基酸作为水合物促进剂及其在二氧化碳捕捉与封存中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109420409A (zh) 2019-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101143286B (zh) 从酸性气流中除去cos的方法
AU2013281027B2 (en) Aqueous alkanolamine absorbent composition comprising piperazine for enhanced removal of hydrogen sulfide from gaseous mixtures and method for using the same
CN101745289B (zh) 从含co2的气体混合物中选择性脱除h2s的方法
AU2013281028B2 (en) Aqueous alkanolamine solution and process for the removal of H2S from gaseous mixtures
CN1615173A (zh) 从气体混合物中除去二氧化碳的方法
CN101844035A (zh) 一种从混合气体中脱除硫化氢和有机硫醇的高效脱硫剂
CN105126576A (zh) 高效复合脱硫溶剂、脱除酸性气体和有机硫的系统及方法
CN103357261A (zh) 一种复合脱硫剂及其制备方法
JP2016536115A (ja) 全有機硫黄除去及び全酸性ガス除去のための混成溶媒配合物
JP2016536115A5 (zh)
CN108310915B (zh) 复合脱硫剂和对含硫气体进行深度脱硫的方法
CN101455932A (zh) 从酸性气流中除去硫化物的吸收剂和方法
CN100584432C (zh) 从酸性气流中除去硫醇的吸收剂和方法
CN109420409B (zh) 从气流中选择性除去含有h2s和co2的酸性气的吸收剂及方法
KR101038764B1 (ko) 이산화탄소 분리 회수 장치 및 그의 공정 방법
CN103157348A (zh) 一种高效低能耗脱硫剂
CN100525883C (zh) 纯化气体的方法
CN101676018A (zh) 从酸性气流中选择性除去cos的方法
CN102343204A (zh) 从酸性气流中脱除硫化物的方法
CN106854478A (zh) 一种含有离子液体活化剂的吸收液
CN104069716B (zh) 一种从酸性气流中除去co2及硫化物的溶剂及其应用
JP5865383B2 (ja) 酸性ガスの除去のための吸着剤としての２−（３−アミノプロポキシ）エタン−１−オールの使用
CN105344205A (zh) 一种能从含co2的混合气中选择性脱除h2s的吸收剂
CN113318586B (zh) 一种胺类化合物在提高有机硫溶解和吸收脱除中的应用
CN102051244B (zh) 高酸性石油天然气的高效净化脱硫剂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Liuhe District of Nanjing City, Jiangsu province 210048 geguan Road No. 699

Applicant after: China Petroleum & Chemical Corp.

Applicant after: SINOPEC NANJING CHEMICAL RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.

Address before: Liuhe District of Nanjing City, Jiangsu province 210048 geguan Road No. 699

Applicant before: China Petroleum & Chemical Corp.

Applicant before: Nanhua Group Research Institute

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant