CN112337295A - 一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂及脱除羰基硫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，涉及气体净化技术领域，基于无机碱液处理法脱硫效率低、产生的副产物和高盐废水造成二次污染的问题提出的。本发明的复配溶剂的化学组成有聚乙二醇二甲醚、N‑甲基二乙醇胺、双核磺化酞菁钴以及水。本发明还公开一种脱除气体中羰基硫的方法，气态的羰基硫被吸收到脱硫液中后，在N‑甲基二乙醇胺、双核磺化酞菁钴的双重催化作用下，与水发生水解反应生成硫化氢和二氧化碳，二者被脱硫液吸收，再通过升温气提等方式可以将其解析出来，从而实现脱硫液的再生。本发明的有益效果在于：能够有效脱除羰基硫气体，反应条件温和，羰基硫在双重催化剂作用下脱硫效率达80％以上，且无副产物产生。
Description
技术领域
本发明涉及气体净化技术领域，具体涉及一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂及脱除羰基硫的方法。
背景技术
羰基硫是一种无色无味的有毒气体，主要来源于大气环境和天然气、高炉煤气、焦炉煤气、炼厂气等工业气体中。羰基硫理化性质稳定，具有一定的腐蚀性，微量的羰基硫在工业生产过程中，会造成严重的设备腐蚀和催化剂中毒失活；大气环境中的羰基硫容易与氧气、臭氧、HO·自由基等发生反应生成二氧化硫，造成酸雨、臭氧损耗等问题，同时羰基硫会侵袭生物的神经系统，危害人类身体健康。目前，许多行业对于含硫气体的排放标准日益严格，因此，对羰基硫的脱除进行研究是十分必要的。
目前研究较为成熟的羰基脱除方法PDS法，即使用10％的氢氧化钠溶液，溶解少量溶解少量双核磺化酞菁钴(PDS)固体，羰基硫被碱液吸收后，在双核磺化酞菁钴的催化作用下，发生水解反应生成硫化氢和二氧化碳，通过氧气将硫化氢氧化为硫磺，进而脱除。文献《PDS脱硫工艺的副盐分析及吸收研究》([D].2017.)，分析了PDS脱硫液副盐分析的研究较少而且存在明显的不足之处，PDS脱硫液中随着副产物的积累，会增加碱耗，引起脱硫液的脱硫效率下降。专利《一种用于脱硫的改性离子液催化剂的制备方法》公开了一种用于脱硫的改性离子液催化剂的制备方法(申请号：201610581566.7)，将N-甲基二乙醇胺、柠檬酸钠、氯化铵一定比例混合后搅拌，用碱性溶液调节pH为7.5-8.5，再加入金属盐并搅拌，制得改性离子液催化剂。
以上方法存在一些问题，无机碱液脱除羰基硫的方法脱硫效率低，且会产生副产物，产生的高盐有机废水会造成二次污染。
发明内容
本发明解决的技术问题在于无机碱液脱除羰基硫的方法脱硫效率低，且会产生副产物，产生的高盐有机废水会造成二次污染。
本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：
本发明提供一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，所述复配溶剂主要由以下重量份数的原料制成：物理吸收剂500-700份、有机催化剂200-350份、金属络合物0.017-0.05份、水100-200份；
本发明方法将有机催化剂和金属络合物代替无机碱液作为羰基硫水解催化剂，利用有机催化剂的物理吸收作用和金属络合物化学吸作用，双重催化剂之间的协同作用的催化效果好，有利于催化羰基硫的水解转化。
优选地，所述物理吸收剂为聚乙二醇二甲醚；聚乙二醇二甲醚作为物理吸收剂，可以有效地吸收羰基硫。
优选地，所述有机催化剂为N-甲基二乙醇胺；N-甲基二乙醇胺在催化羰基硫水解的同时，由于其自身结构当中含有胺基，可提供吸收羰基硫所需的碱性，无需无机碱液。
优选地，所述金属络合物为双核磺化酞菁钴；双核磺化酞菁钴具有很好的催化氧化性和脱硫效果。
优选地，所述双核磺化酞菁钴在所述复配溶剂中的饱和溶解度为0.06mg/mL。
本发明还公开一种脱除气体中羰基硫的方法，包括以下步骤：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的物理吸收剂、有机催化剂、金属络合物和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取步骤(1)中配制的复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入羰基硫气体，气体流量为20-30mL/min，连续反应2-3h。
本发明方法可有效处理较高浓度的羰基硫气体，在常温常压下进行，反应条件温和，减少了能源的损耗和资源的浪费。
优选地，所述步骤(1)中的复配溶剂的pH为10-11；
本发明的复配溶剂呈弱碱性，羰基硫与复配溶剂充分接触后，由气相转移至液相，在水解催化剂的作用下，液相中的羰基硫转化为硫化氢和二氧化碳，硫化氢可被所述复配溶剂全部吸收，物副产物产生。
优选地，所述步骤(2)中的吸收装置采用的是带有控温套管及玻璃砂芯的玻璃反应器，反应器高30cm、内径为2cm，外径为4cm；
本发明采用的羰基硫的吸收装置具有控温和曝气的功能，可实现气体和溶液的充分接触。
优选地，所述步骤(2)中通入的羰基硫气体浓度为308.28-1339.28mg/Nm3，羰基硫浓度对羰基硫脱除效率具有重要的影响。
优选地，还包括检测步骤：所述采用采样器采取步骤(2)中脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为15-20min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度；计算羰基硫的脱除效率。
羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明方法将有机催化剂和金属络合物代替无机碱液作为羰基硫水解催化剂，利用有机催化剂的物理吸收作用和金属络合物化学吸作用，双重催化剂之间的协同作用的催化效果好，有利于催化羰基硫的水解转化。
(2)本发明方法可有效处理较高浓度的羰基硫气体，在常温常压下进行，反应条件温和，减少了能源的损耗和资源的浪费。
(3)本发明的复配溶剂呈弱碱性，羰基硫与复配溶剂充分接触后，由气相转移至液相，在水解催化剂的作用下，液相中的羰基硫转化为硫化氢和二氧化碳，硫化氢可被所述复配溶剂全部吸收，无副产物产生。
(4)本发明采用的羰基硫的吸收装置具有控温和曝气的功能，可实现气体和溶液的充分接触。
(5)本发明工艺操作简单，可实施性较强。
附图说明
图1为本发明实施例2与实施例3、实施例4的羰基硫脱除效率曲线图；
图2为本发明实施例2与实施例5、实施例6的羰基硫脱除效率曲线图；
图3为本发明实施例2与对比例1、对比例2的羰基硫脱除效率曲线图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，所述复配溶剂主要由以下重量份数的原料制成：物理吸收剂500-700份、有机催化剂200-350份、金属络合物0.017-0.05份、水100-200份。
进一步地，所述物理吸收剂为聚乙二醇二甲醚。
进一步地，所述有机催化剂为N-甲基二乙醇胺。
进一步地，所述金属络合物为双核磺化酞菁钴。
进一步地，所述双核磺化酞菁钴在所述复配溶剂中的饱和溶解度为0.06mg/mL。
将有机催化剂和金属络合物代替无机碱液作为羰基硫水解催化剂，利用有机催化剂的物理吸收作用和金属络合物化学吸作用，双重催化剂之间的协同作用的催化效果好，有利于催化羰基硫的水解转化。
在具体实施例中，聚乙二醇二甲醚为吸收剂，聚乙二醇二甲醚作为物理吸收剂，可以有效地吸收羰基硫。
在具体实施例中，以N-甲基二乙醇胺作为有机催化剂，N-甲基二乙醇胺在催化羰基硫水解的同时，由于其自身结构当中含有胺基，可提供吸收羰基硫所需的碱性，无需无机碱液。
本发明还公开了一种脱除气体中羰基硫的方法，包括以下步骤：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的物理吸收剂、有机催化剂、金属络合物和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取步骤(1)中配制的复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入羰基硫气体，连续反应2-3h。
在常温常压下进行，反应条件温和，减少了能源的损耗和资源的浪费。
步骤(1)中的复配溶剂的pH为10-11；复配溶剂呈弱碱性，羰基硫与复配溶剂充分接触后，由气相转移至液相，在水解催化剂的作用下，液相中的羰基硫转化为硫化氢和二氧化碳，硫化氢可被所述复配溶剂全部吸收，无副产物产生。
步骤(2)中的吸收装置采用的是带有控温套管及玻璃砂芯的玻璃反应器，反应器高30cm、内径为2cm，外径为4cm；采用的羰基硫的吸收装置具有控温和曝气的功能，可实现气体和溶液的充分接触。
步骤(2)中通入的羰基硫气体的浓度为100.28-1339.28mg/Nm3，羰基硫浓度对羰基硫脱除效率具有重要的影响。
进一步地，采用采样器采取步骤(2)中脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为15-20min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫的脱除效率。
羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％。
在具体实施例中气态的羰基硫被吸收到脱硫液中后，在N-甲基二乙醇胺、双核磺化酞菁钴的双重催化作用下，与水发生水解反应生成硫化氢和二氧化碳，二者被所述脱硫液吸收，进而脱除，脱硫效率达80％以上。
本发明的原理是复配溶剂中的聚乙二醇二甲醚作为吸收剂，羰基硫气体经过吸收装置，与复配溶剂充分接触，再通过聚乙二醇二甲醚的物理作用吸收羰基硫后，由气相转移至液相，在N-甲基二乙醇胺和双核磺化酞菁钴双重催化作用下，液相中的羰基硫发生水解反应转化为硫化氢和二氧化碳，硫化氢可被所述复配溶剂全部吸收，再通过升温气提等方式可以将其解析出来，从而实现脱硫液的再生；N-甲基二乙醇胺在催化羰基硫水解的同时，由于其自身结构当中含有胺基，可提供吸收羰基硫所需的碱性，无需无机碱液，进而提高羰基硫的脱除效率。
实施例2
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为90％。
实施例3
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、双核磺化酞菁钴0.017份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为83％。
实施例4
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、双核磺化酞菁钴0.05份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为86％。
实施例5
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺200份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为70％。
实施例6
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺350份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为75％。
实施例7
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚500份、水150份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为70％。
实施例8
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚700份、水150份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为75％。
实施例9
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水100份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为80％。
实施例10
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水200份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为70％。
实施例11
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为100.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为89％。
实施例12
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为1339.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为75％。
实施例13
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为20mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为82％。
下面为具体的对比例
对比例1
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、双核磺化酞菁钴0.033份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、双核磺化酞菁钴和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为55％。
对比例2
一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，主要由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇二甲醚600份、水150份、N-甲基二乙醇胺250份；
脱除气体中羰基硫的具体步骤如下：
(1)配制复配溶剂：将上述重量份数的聚乙二醇二甲醚、N-甲基二乙醇胺和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取上述复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入浓度为308.28mg/Nm3的羰基硫气体，气体流量为30mL/min，连续反应3h。
采用采样器采取脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为30min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度，计算羰基硫脱除率，羰基硫脱除效率计算公式如下：
羰基硫脱除效率＝(初始羰基硫浓度-脱硫后羰基硫浓度)/初始羰基硫浓度×100％；测得羰基硫脱除率为81％。
对比分析(一)
将实施例2和实施例3、实施例4中羰基硫脱除效率进行比较，分别测定双核磺化酞菁钴重量份数为0.017份、0.033份、0.05份条件下的脱硫效率，检测结果如图1所示。由图1可知，双核磺化酞菁钴的含量对脱硫效率的影响较小，双核磺化酞菁钴的重量份数为0.017-0.05份范围内，脱硫效率均在80-90％之间，其中，双核磺化酞菁钴的重量份数为0.033份时的脱硫效率最高，脱硫效率达到90％。
对比分析(二)
将实施例2和实施例5、实施例6中羰基硫脱除效率进行比较，分别测定N-甲基二乙醇胺的重量份数为200份、250份、350份条件下的脱硫效率，检测结果如图2所示。由图2可知，N-甲基二乙醇胺的含量对脱硫效率的影响较大，N-甲基二乙醇胺的重量份数在200-350份范围内，脱硫效率均在70-75％之间，其中，N-甲基二乙醇胺的重量份数为250份时的脱硫效率最高，脱硫效率达到90％。
对比分析(三)
将实施例2和对比例1、对比例2中羰基硫脱除效率进行比较，分别测定双核磺化酞菁钴0.033份、N-甲基二乙醇胺250份条件下的脱硫效率与只添加双核磺化酞菁钴0.033份和只添加N-甲基二乙醇胺250份条件下的脱硫效率，检测结果如图3所示。
由图3可知，双核磺化酞菁钴的含量对脱硫效率的影响较小，N-甲基二乙醇胺的含量对脱硫效率的影响较大，两者具有协调作用，在N-甲基二乙醇胺、双核磺化酞菁钴的双重催化作用下，本发明能够有效脱除羰基硫气体，脱硫效率达80％以上。由于在复配溶剂中引入N-甲基二乙醇胺可有效提高脱硫效率，N-甲基二乙醇胺中含有氨基，具有一定的碱性，可以提供吸收羰基硫所需的碱度；在N-甲基二乙醇胺和双核磺化酞菁钴双重催化作用下，N-甲基二乙醇胺可以催化COS的水解反应，液相中的羰基硫发生水解反应转化为硫化氢和二氧化碳，硫化氢可被所述复配溶剂全部吸收，气体中的羰基硫脱除效率高。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，与本发明构思无实质性差异的各种工艺方案均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，其特征在于：所述复配溶剂主要由以下重量份数的原料制成：物理吸收剂500-700份、有机催化剂200-350份、金属络合物0.017-0.05份、水100-200份。
2.根据权利要求1所述的一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，其特征在于：所述物理吸收剂为聚乙二醇二甲醚。
3.根据权利要求1所述的一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，其特征在于：所述有机催化剂为N-甲基二乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，其特征在于：所述金属络合物为双核磺化酞菁钴。
5.根据权利要求4所述的一种脱除气体中羰基硫的复配溶剂，其特征在于：所述双核磺化酞菁钴在所述复配溶剂中的饱和溶解度为0.06mg/mL。
6.一种脱除气体中羰基硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制复配溶剂：使用权利要求1所述的重量份数的物理吸收剂、有机催化剂、金属络合物和水混合，得到用于脱除气体中羰基硫的复配溶剂；
(2)取步骤(1)中配制的复配溶剂置于吸收装置中，在常温常压条件下，通入羰基硫气体，气体流量为20-30mL/min，连续反应2-3h。
7.根据权利要求6所述的一种脱除气体中羰基硫的方法，其特征在于：所述步骤(1)中复配溶剂的pH为10-11。
8.根据权利要求6所述的一种脱除气体中羰基硫的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的吸收装置采用的是带有控温套管及玻璃砂芯的玻璃反应器，反应器高30cm、内径为2cm，外径为4cm。
9.根据权利要求6所述的一种脱除气体中羰基硫的方法，其特征在于：所述步骤(2)中通入的羰基硫气体的浓度为100.28-1339.28mg/Nm3。
10.根据权利要求6所述的一种脱除气体中羰基硫的方法，其特征在于，还包括检测步骤：采用采样器采取步骤(2)中脱硫后的羰基硫气体，采样间隔为15-20min，通过气相色谱仪检测脱硫后羰基硫浓度。
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| CN115957618A (zh) * | 2021-10-13 | 2023-04-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种硫化氢泄漏应急喷雾处理剂及使用方法 |
Citations (3)
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| CN109865400A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-06-11 | 上海赛思特新能源科技有限公司 | 复合型脱硫剂及其制备方法 |
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2019
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