一种脱除气体中硫化氢和羰基硫的方法
【专利摘要】本发明属气体净化【技术领域】，公开了一种含硫化氢和羰基硫气体的处理方法，采用改进后的络合铁吸收液，在杂环胺的催化作用下将羰基硫转化成硫化氢，在吸收过程中络合铁吸收液将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液通过空气氧化再生将硫氢根离子转变成对环境无害的单质硫，所述杂环胺由为1.4-重氮双环辛烷、1.2-二甲基咪唑，1.4-二甲基哌嗪、三乙烯四胺中的一种或多种混合物。含有杂环胺的络合铁吸收液提高了脱除羰基硫的脱除效率，羰基硫脱除率＞80%，硫化氢脱除效率＞99.9%。
【专利说明】一种脱除气体中硫化氢和羰基硫的方法
【技术领域】
[0001]本发明属气体净化【技术领域】，涉及一种从气体中脱除硫化氢和羰基硫的方法，具体说本发明是添加杂环胺的氧化还原脱硫方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，含硫化氢的工业原料气会引起管道、设备腐蚀，催化剂中毒，影响产品质量；含硫化氢和硫醇的废气排放会造成严重的环境问题。
[0003]脱除硫化氢的方法主要有:(1)干法脱硫，如氧化铁法、氧化锌法和活性炭法等。
(2)醇胺法。(3)湿式氧化法，如ADA法、栲胶法、MSQ法、PDS法和络合铁法等。(4)物理溶剂法如低温甲醇法、NHD法等。
[0004]脱除羰基硫的方法主要有:(1)物理吸附法，如改性氧化铁等。(2)有机溶剂法。(3 )羰基硫水解催化法。(4 )加氢转化法。
[0005]随着高含硫天然气和煤层气、高含硫煤的开采，气体中含有硫化氢和羰基硫，一般气体中羰基硫在100?600mg/NM3，硫化氢含量在0.1?20%之间。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种在络合铁溶液中加入杂环胺脱除气体中的硫化氢和羰基硫的方法。
[0007]本发明的主要技术方案:脱除气体中硫化氢和羰基硫的方法，采用络合铁吸收液脱除气体中硫化氢和羰基硫，其特征是所述络合铁吸收液包含浓度5?15g/l的杂环胺。
[0008]所述的杂环胺为1.4-重氮双环辛烷、1.2-二甲基咪唑，1.4-二甲基哌嗪、三乙烯四胺中的一种或多种混合物。
[0009]本发明的原理是络合铁脱硫液在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；在杂环胺的催化作用下羰基硫转变成硫化氢和二氧化碳，吸收了硫化氢的富液通过空气氧化再生将硫氢根，溶液得到再生，浮选的硫泡沫经过滤分离回收硫磺；处理后的气体送后工段或排放。
[0010]本发明具体方法是:采用含杂环胺的络合铁吸收液，在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液通过空气氧化再生将硫氢根离子转变成对环境无害的单质硫处理后的气体达到排放的要求.所述吸收液为络合铁脱硫液，脱硫液的吸收和再生温度为?40°C，优选35?45°C，吸收和再生过程中溶液的pH值控制在8?9。
[0011]所述含硫化氢和羰基硫的气体经脱硫后，总硫的脱除率在99.9%以上。
[0012]本发明方法采用络合铁溶液中加入杂环胺后，提高了络合铁脱除羰基硫的效率，可将气体中硫化氢和羰基硫脱除到管输标准，处理气气体中硫化氢含量0.1?15%，羰基硫5?500 m g /.Nm 3,优选处理气体中硫化氢含量0.1?10%,羰基硫5?300 m g /.Nm
3
ο
[0013]本发明的工艺具有以下特征:(1)硫化氧和擬基硫脱除效率_，擬基硫脱除率〉80%，总硫脱除效率> 99.0% ；(2)操作弹性大。
[0014]本发明方法可以用于处理油田伴生气、天然气和炼厂气中硫化氢和羰基硫的脱除。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实例以进一步阐述本发明的内容。
[0016]实施例1:用本发明所说含杂环胺的络合铁溶液脱除气体中的硫化氢和羰基硫，气体自下而上进入吸收塔中，脱硫液通过分配器，自上而下与含硫气体逆流接触，脱硫后的气体经测定仪分析气体中硫化氢和羰基硫的含量，吸收了硫化物的溶液进入氧化再生塔，氧化再生回收硫磺。试验气体采用天然气中加入一定量的硫化氢和羰基硫。
[0017](2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为10.2 g /.Nm 3，羰基硫205m g /.Nm 3,的试验气体。
[0018]试验气体流速:1 Nm 3/小时气体压力:lMpa
液体流量:20升/小时吸收、再生温度: ?40°C 1.4-重氮双环辛烷含量:5g/l
络合铁溶液铁浓度2.8克/升
溶液的pH值8.5
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为3mg./Nm3,羰基硫 32m g /.Nm 3。
[0019]实施例2:试验方法同实施例1
(2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为10.7 g /.Nm 3，羰基硫255m g /.Nm 3,的试验气体。
[0020]试验气体流速:1 Nm 3/小时气体压力:lMpa
液体流量:22升/小时吸收、再生温度: ?40°C
1.2-二甲基咪唑含量:5g/l
1.4-重氮双环辛烷含量5g/l
络合铁溶液铁浓度2.8克/升
溶液的pH值8.5
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为4mg */Nm3,羰基硫 36m g /.Nm 3 ο
[0021]实施例3:试验方法同实施例1
(2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为12.8 g /.Nm 3,羰基硫675m g /.Nm 3,乙硫醇465m g/.Nm 3的试验气体。
[0022]试验气体流速:1 Nm 3/小时气体压力:lMpa
液体流量:22升/小时吸收、再生温度: ?40°C 1.4-二甲基哌嗪含量:5g/l
1.2-二甲基咪唑含量:10g/l 络合铁溶液铁浓度 2.8克/升溶液的pH值 8.5
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为7mg */Nm3,羰基硫 134m g /.Nm 3。
[0023]实施例4:试验方法同实施例1
(2)试验条件
用天然气配制硫化氢浓度为52.5 g /.Nm 3,羰基硫578m g /.Nm 3,的试验气体。
[0024]试验气体流速:1 Nm 3/小时气体压力:lMpa
液体流量:82升/小时吸收、再生温度: ?40°C 三乙烯四胺含量:10g/l
1.2-二甲基咪唑含量:5g/l 络合铁溶液铁浓度 2.8克/升溶液的pH值 8.5
(3)脱硫效果
上述试验条件下，连续通气72小时吸收过程中净化气中硫化氢平均含量为18mg./Nm3,羰基硫 113m g /.Nm 3。
[0025]本发明为天然气、伴生气和炼厂气硫回收提供较为合适的方法。
【权利要求】
1.一种脱除气体中硫化氢和羰基硫的方法，采用络合铁吸收液脱除气体中的硫化氢和羰基硫，其特征是所述络合铁吸收液包含浓度5?15g/l的杂环胺。
2.如权利要求1或2所述的方法，其特征是所述的杂环胺为1.4-重氮双环辛烷、1.2- 二甲基咪唑，1.4- 二甲基哌嗪、三乙烯四胺中的一种或多种混合物。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液通过空气氧化再生将硫氢根离子转变成对环境无害的单质硫，气体中羰基硫在杂环胺的催化作用下，将羰基硫转化成硫化氢，处理后的气体达到排放的要求。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于吸收液为络合铁脱硫液，脱硫液的吸收和再生温度为?45°C，吸收和再生过程中溶液的pH值控制在8?9。
5.如权利要求5所述的方法，其特征在于吸收液为络合铁脱硫液，脱硫液的吸收和再生温度为35?45°C。
6.如权利要求1或3所述的方法,其特征在于处理气气体中硫化氢含量0.1?15%,羰基硫 5 ?500 m g /.Nm 3。
7.如权利要求1或3所述的方法,其特征在于处理气气体中硫化氢含量0.1?10%,羰基硫 5 ?300 m g /.Nm 3。
【文档编号】B01D53/52GK104415652SQ201310396855
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】杨建平 申请人:中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院