一种用于混合气体中酸性组分的处理剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于混合气体中酸性组分的处理剂，包括一种含有醇胺、酰胺的组合物或水溶液，其用于混合气体中酸性组分的脱除和纯化，可应用于天然气开采、化肥合成气、石化生产、温室气体回收等领域的气体处理过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于混合气体中酸性组分的处理剂，包括一种含有醇胺、酰胺的 组合物或水溶液，其用于混合气体中酸性组分的脱除和纯化，可应用于天然气、化肥合成 气、石化生产、温室气体回收等领域的气体处理过程。
技术介绍
目前，天然气、化肥合成气、炼油厂、温室气体回收的工艺气体中通常含有二氧化 碳、硫化氢等酸性组分。脱除酸性气体组分的方法有很多，MDEA脱碳工艺是20世纪70年 代初巴斯夫公司开发的一种以N-甲基二乙醇胺水溶液为基础的脱CO 2工艺。这种工艺在 投资、公用工程、物料消耗、费用等方面与其它脱0)2方法相比是极为经济的，具有很强的竞 争性。该方法是当今最低能耗的脱除CO 2的方法之一。近30年来，这种溶剂系统已被成功 地应用于许多工业装置。 由于MDEA对吸收CO2有很多优点，如热能耗低，吸收能力大，净化度高，对碳钢不 腐蚀，蒸汽分压低，溶剂损失小等，但因为它是叔胺，吸收CO 2速度慢。因此，在本领域研宄者 均采用伯胺与仲胺作为活化剂，提高溶液的吸收速度，但用何种伯、仲胺，浓度多少，它的各 种利弊怎样，均是研宄者的主要研宄方向，主要包括：提高速度如何、各种伯仲胺的稳定性、 副反应、腐蚀性、蒸汽分压、损失等。 美国专利4997630公开了一种使用包含N-甲基二乙醇胺的水溶液除去(：02和/或 H2S的方法。该方法的处理剂含有0· 05-lmol/L，优选0· 1-0. 8mol/L的哌嗪。 中国ZL93110579.X专利技术了使用包含N-甲基二乙醇胺的水溶液，其适合于有硫、 无硫的不同情况。其中适合于无硫气体：N-甲基二乙醇胺20-60% (重量)、哌嗪1-5% (重 量)、二乙醇胺1-10% (重量)。适合于有硫气体：N-甲基二乙醇胺20-60% (重量)、N-甲 基一乙醇胺0.1-10% (重量)、哌嗪1-5% (重量）或二乙醇胺1-10% (重量)。 中国专利ZL92113637. 4公开了一种采用叔醇胺类化合物0-60% (重量)、亚烷基 胺或亚烷基胺和烷醇胺类的混合物2-30% (重量)、缓蚀剂0. 2-1. 2% (重量）的水溶液，用 于从混合气体中脱除C02。 中国专利ZL 200510095344. 6公开了一种用于同时脱除硫化氢和二氧化碳的溶 剂和方法，属于气体净化
采用一些具有特殊结构的胺与MDEA组成混合水溶液， 使用这些混合水溶液与被处理气体接触，可以保持传统MDEA混合溶剂的优点，同时又克服 它们的缺点。此方法成本较高。 因此，在现有技术当中尽管N-甲基二乙醇胺法（MDEA法）最适合于工业装置，存 在诸多优点，但仍有需要改进之处，以达到处理高含量酸性气体，特别是如〇) 2体积含量 彡20%，H2S含量彡3%，甚至更高的情形。同时也面临着进一步降低处理剂再生能源消耗的 任务。 二甘醇胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰吗啉、环丁砜、三乙醇胺是优良溶剂。其水溶 液在170°C对碳钢设备的腐蚀性每年小于0. 01 mm，对不锈钢和铝铜合金无腐蚀性。热稳定 性好，高温下不分解。无毒，对废水净化单元的生物无毒性作用。与水按任意比例混合时完 全互溶，与C9-Cltl的任类不形成任何共沸物。对H 2S等硫化物、0)2和H 20有很强的亲和性。 因此，气相中这些酸性气体，通过液相吸收剂后，很容易被吸收，是目前较理想的吸收剂。采 用二甘醇胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰吗啉、环丁砜、三乙醇胺作为脱除酸性气体溶剂具有 脱除力强、适应性广、脱除效率高，对烃溶解度小等一系列优点。二甘醇胺、N-甲基吡咯烷 酮、N-甲酰吗啉、环丁砜、三乙醇胺对热的稳定性高，热传导率大，有利于生产过程中再生， 综合能耗低。可节省投资、使操作简便并降低了操作费用。是天然气脱除含有的酸性组分 的一个理想载体。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用具有醇胺、酰胺、NO原子的环状结构特殊官能团的胺与环丁 砜组合成为酸性气体处理剂，沿用N-甲基二乙醇胺法工艺，可节省投资、使操作简便并降 低了操作费用，可以实现具有脱除力强、适应性广、脱除效率高、对烃溶解度小等一系列优 点。 本专利技术所涉及的处理剂由主吸收组分、助吸收组分、水组成。 其中主吸收组分为二甘醇胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰吗啉、三乙醇胺，这4种组 分可独立使用或混合使用，但总含量在30-80% (质量)。 其中助吸收组分包括N-乙基吗啉、环丁砜，这2种组分可独立使用或混合使用，但 总含量在3-10% (质量)。助吸收组分的作用是弥补主吸收组分的性能不足。 本专利技术中的处理剂中余量组分为水。 本专利技术的处理剂吸收酸性气体温度范围是0_90°C，再生温度范围是0_90°C 本专利技术的效果和优点是，本专利技术所涉及的处理剂处理能力大，可以处理高含量酸性气 体，吸收、解吸温度低、工作能耗低、选择性好、产品气体质量高。 具体实施方案 本专利技术可以按照下面的典型工艺流程实施。 含酸性气体组分的原料气，由下部进入装有填料或塔盘的吸收塔，吸收处理剂从 塔顶淋下，与原料气进行逆流吸收，净化后的净气从吸收塔顶引出。含酸性组分的吸收处理 剂，从吸收塔塔底排出，并经热交换器进行加热，然后进入分离器中，分离部分酸性组分，酸 性气体组分送去进一步处理。 分离器中流出的吸收处理剂，在解吸塔中进一步脱掉酸性气体组分。从塔顶出来 的富酸气流经冷却、冷凝后，在分离器中进行气液分离，液体回流，气体送去进一步加工。从 解吸塔下部流出的吸收处理剂经热交换器冷却至所需的温度，循环利用。 原料气为含有二氧化碳18. 5%、硫化氢3%的高碳含量天然气。 实验装置吸收塔内径50mm，内装Φ 6X6不锈钢Θ环，再生塔内径65mm，内装 Φ6Χ6不锈钢Θ环，再生塔底部装有再沸器，顶部装有冷凝器，吸收塔、再生塔均装有电伴 热。产品气经检验后高点放空。处理剂循环量20L/小时。原料气流量2M 3/小时。 在试验过程中，制备不同配比的处理剂，其实际成分列于下表：【主权项】1. 一种用于混合气体中酸性组分的处理剂，用于气体生产工艺过程中的酸性组分处 理。其特征在于：处理剂由主吸收组分、助吸收组分、水组成。其中主吸收组分为二甘醇胺、 N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰吗啉、三乙醇胺，助吸收组分包括N-乙基吗啉、环丁砜。2. 根据权利要求1所述的一种用于混合气体中酸性组分的处理剂，其特征在于混合气 体中酸性组分为二氧化碳、硫化氢。3. 根据权利要求1所述的一种用于气体生产工艺过程中酸性组分的处理剂，其特征在 于其中主吸收组分为二甘醇胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰吗啉、三乙醇胺，这两种组分可独 立使用或混合使用，但总含量在30-80% (质量)。4. 根据权利要求1所述的一种用于气体生产工艺过程中酸性组分的处理剂，其特征在 于其中助吸收组分包括N-乙基吗啉、环丁砜，这三种组分可独立使用或混合使用，但总含 量在3-10% (质量)。5. 根据权利要求1所述的一种用于气体生产工艺过程中酸性组分的处理剂，其特征在 于其中余量组分为水。【专利摘要】本专利技术涉及一种用于混合气体中酸性组分的处理剂，包括一种含有醇胺、酰胺的组合物或水溶液，其用于混合气体中酸性组分的脱除和纯化，可应用于天然气开采、化肥合成气、石化生产、温室气体回收等领域的气体处理过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合气体中酸性组分的处理剂, 用于气体生产工艺过程中的酸性组分处理。其特征在于：处理剂由主吸收组分、助吸收组分、水组成。其中主吸收组分为二甘醇胺、N‑甲基吡咯烷酮、N‑甲酰吗啉、三乙醇胺，助吸收组分包括N‑乙基吗啉、环丁砜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王振凡，李春伟，迟徐，于海龙，胡伟光，黄珍妮，
申请(专利权)人：吉林市道特化工科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22