使用动力波洗涤器选择性脱除H2S的方法技术

本发明专利技术属气体分离技术领域，涉及使用动力波洗涤器选择性脱除H2S的方法。从含CO2的气体混合物中选择性脱除H2S的方法，采用具有脱硫选择性高的烷基醇胺胺水溶液作为吸收剂，在传统吸收设备前增加了动力波洗涤器。任何同时包含大量H2S和CO2的气体都可以按照本发明专利技术进行处理。本发明专利技术比常规的方法具有较高的选择性，同时降低了传统吸收设备的尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属气体分离
，具体涉及一种从含(X)2的气体混合物中选择性脱除 H2S的方法，特别是使用动力波洗涤器选择性脱除的方法。
技术介绍
石油及其加工业的原料气(如催化干气、焦化干气、裂化气、液化气等)、水煤气、 合成气、焦炉气以及部分天然气等工业气体中均含有一定量的&S，是一种剧毒、无色的可燃气体，它的存在不仅严重地威胁人身安全，而且会引起设备和管路的腐蚀，还能使许多生产过程中的催化剂中毒，属于必须消除或控制的污染物。工业气体中的通常与(X)2同时存在，二者虽然均具有酸性，但(X)2具有一定的化学惰性，除非后续工艺的需要一般不必除去。因此，H2S的脱除主要是从酸性气体中有选择性地脱除&S，保留一部分(X)2的选择性脱硫，它具有以下优势(1)选择性脱除H2S,可以减少吸收剂的循环量，从而降低设备尺寸，减少投资以及动力消耗；同时，因脱除的(X)2量少，可以相应地降低再生能耗；此外，由于减少了 CO2的吸收，还可以为企业增加一定量的收益，如，净化天然气含 2%的CO2对其热值影响不大，但其产量可以因此而提高。(2)选择性脱除H2S,可以降低再生酸气中(X)2的浓度，这会使CLAUS硫回收装置的操作容易得多，因为(X)2的浓度太高会引起火焰的不稳定。(3)有利于净化某些工艺所产生的废气。如CLAUS装置的尾气中CO2M2S较高，且 H2S的分压较低，而各国对硫化物的排放规定日趋严格，对这类气体的处理，必须使用选择性高的脱硫技术。烷醇胺水溶液一直是从天然气、炼厂气、合成气等工业气流中脱除的主要方法。几十年来，胺法工艺不断发展，取得了长足进步，形成了多种可供选择的胺法脱硫溶剂， 如一乙醇胺、二乙醇胺、二乙丙醇胺以及甲基二乙醇胺(MDEA)等。其中，以甲基二乙醇胺及各种改良甲基二乙醇胺最为普遍，如US4，537，753提出以MDEA溶液脱除天然气中(X)2 及H2S ；US4, 397，660提出以MDEA—环丁砜溶液处理工艺气流；DE3，411，532提出以含有 MDEA-MEA及甘醇(甘醇醚)的溶液脱除气体中(X)2及&S。但随着能源紧张的加剧和环保要求的日益严格，对选择性脱硫的要求越来越高， 这些常规的脱硫剂已渐渐不能适应要求。为了提高脱硫的选择性，通常有两种手段一是采用新型的高选择性溶剂，二是改进吸收设备或流程，前者如US4，405，585提出用空间位阻胺溶液来实现选择性脱除H2S ； US4，892，674提出向非空间位阻胺溶液(如MDEA)中添加空间位阻胺盐和(或)空间位阻氨基酸来提高溶液的选择性；US4，895，670提出用空间位阻胺和空间位阻氨基酸的混合液来选择性脱除H2S ；W093/10883提出用空间位阻胺来富集贫气中的H2S以满足Claus装置的要求；以及本申请人的ZL 02148499. 6提出用空间位阻胺和MDEA的复配溶剂脱硫。后者如 US6884282和US2003/0213363等提出的吸收塔多级冷却、进料方法。动力波洗涤技术是湿法洗涤法中的一种，是通过液柱与气流对冲而形成高速湍流的泡沫区来强化气液传热、传质过程，达到气相高效净化的效果。它具有以下突出优点(1)两相的接触面积大，净化效率高。(2)设备投资少，造价低廉，安装方便，且占地面积小，节约空间，较常规洗涤系统可节省大约30%投资。(3)配置灵活，适用范围广。现有技术中，已有将动力波洗涤技术用于硫酸行业尾气处理方面的报道，但没有用于选择性脱硫方面的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种将动力波洗涤技术应用于选择性脱硫领域的方法，即使用动力波洗涤器选择性脱除的方法。本专利技术的主要技术方案是从含(X)2的气体混合物中选择性脱除的方法，采用具有脱硫选择性高的烷基醇胺胺水溶液作为吸收剂，其主要改进是在传统吸收设备前增加了动力波洗涤器。所述动力波洗涤器可以为逆向喷射洗涤器、同向喷射洗涤器或泡沫塔洗涤器。所述脱硫选择性高的烷基醇胺胺水溶液吸收剂，可以是甲基二乙醇胺(MDEA)、 二异丙醇胺(DIPA)以及各种空间位阻胺等，它们可以单独使用，也可以复配使用，或者添加不同的活化剂等等，总之，本领域的技术人员可以根据被处理的物料特性灵活地采用不同配方的醇胺水溶液，其使用方法是本领域的技术人员所熟知的。任何同时包含大量的气体都可以按照本专利技术进行处理。气源对本专利技术来说不是关键的，包括例如天然气、合成气和各种炼厂气。典型地，这些气流中，同时包含大量 H2S和CO2,其中，H2S的含量大约在0. 01% 20% (mol)，C02的含量大约在5% 50% (mol)。气流首先在动力波洗涤器中通过与醇胺水溶液接触而除去其中的大部分和部分CO2，然后在吸收塔中与醇胺水溶液接触以保证气流中的达到处理要求。同时使已使用过的吸收剂再生，除去全部或部分所吸收的H2S和CO2，然后再循环到吸收步骤。吸收了酸气的富液通过减压实现再生，可以通过节流阀来实现。富液含有的能量可以通过透平来回收。除掉酸气时可以采用闪蒸槽，也可以进行多次闪蒸。闪蒸后富液经过进一步再生后然后再循环到吸收步骤。本专利技术方法各单元可以使用本领域常规结构的装置，具体装置的结构和操作条件是本领域的技术人员所熟知的，可以根据原料气的性质和脱硫的要求具体确定。本专利技术的方法采用一种脱硫选择性高的烷基醇胺胺水溶液作吸收剂，在传统吸收设备前增加了动力波洗涤器，从含有(X)2的气流中选择性脱除&S，比常规的方法具有较高的选择性，同时降低了传统吸收设备的尺寸。附图说明图1为本专利技术方法实施例选择性脱硫的工艺流程示意图。图中100-动力波洗涤器，200-吸收塔，300-动力波循环泵，400-贫液冷却器，4500-贫液泵，600-溶液换热器，700-再生塔，800-再生气冷却器，900-分离器，1000-回流泵，1200-再沸器；广16-管线。具体实施例方式以下通过实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但其并不限制本专利技术的保护范围。实施例本实施例方法如附图1所示，原料气经管线1从上部进入动力波洗涤器100内，与经管线2逆喷出的吸收剂在洗涤器内形成泡沫区。这个泡沫区是强湍流区域，在此区域气液充分混合，吸收液接触面高速更新。原料气的冲力使吸收液四散飞溅，吸收液与原料气达到动平衡处形成稳定的泡沫层，使酸性气体被吸收。原料气与吸收液在动力波洗涤器100中相撞后，一起经过管线3到吸收塔200中， 气体自下而上与塔上部下来的吸收液逆流接触，气体中的硫化物和部分(X)2被吸收，净化气由塔顶经管线4引出，送往下一工序。吸收了酸气的胺溶液(富液)，一部分经管线5由动力波循环泵300送往动力波洗涤器100中，另一部分经管线7，在溶液换热器600中与贫液进行换热，回收部分热量后，由管线8进入再生塔700顶部，自上而下与塔底蒸汽煮沸器1100产生的气提蒸汽逆流接触， 解吸出其中的硫化物和ω2。从再生塔1100底部出来的再生较好的溶液(贫液)，经管线15进入溶液换热器600 与富液换热，再经管线16由溶液泵500加压、经管线17进入贫液冷却器400冷却后，由管线6进入吸收塔上部循环使用。从再生塔顶部出来的再生气经再生气冷却器冷却，再经气水分离器回收冷凝液后去后工序。从再生气中分离的冷凝液由补液泵送回系本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种使用动力波洗涤器选择性脱除Ｈ２Ｓ的方法，是从含ＣＯ２的气体混合物中选择性脱除Ｈ２Ｓ的方法，采用具有脱硫选择性高的烷基醇胺胺水溶液作为吸收剂，其特征是在传统吸收设备前增加了动力波洗涤器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛松柏，朱道平，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：84