本发明专利技术公开了一种新型脱除酸性气体的混合溶剂，属于气体分离技术领域。其特征由主吸收组分：碳酸丙烯酯（PC）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）；助吸收组分：N-甲基二乙醇胺（MDEA）、三乙醇胺（TEA）、二甘醇胺（DGA）、二甲基乙醇胺（DMEA）；活性组分：磷酸（Pi）、哌嗪（PZ）、乌洛托品（HA-K）、N-甲酰吗啉（NFM）、2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）及吗啉副产物。混合溶剂由主吸收组分、助吸收组分、活性组分三者中2种或2种以上混合而成，一方面提高了CO2吸收容量、净化度，另一方面大大提高了脱硫精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气体分离领域，涉及一种从中高压工艺气体中脱除酸性气体(C02、硫 化物)的混合溶剂。
技术介绍
在石油化工、煤化工、氨合成、甲醇合成、羰基合成、制氢及天然气等工业中都需要 将原料气中酸性气体(主要为二氧化碳和硫化物)脱除，以满足后面工序的需要。当前工业 上已经成熟的净化方法很多，可分为物理吸收、化学吸收、物理化学吸收三类方法，所用的 溶剂分别有纯物理溶剂吸收剂、化学溶剂加活化剂组成的吸收剂以及物理和化学溶剂组成 的吸收剂。一般来说，物理吸收方法的投资和操作费用较低，不必采用蒸汽再生，不用安置 大量的换热设备和大规模的冷却系统。并且当原料气组成和其它工艺条件波动时，物理吸 收装置有较大的适应性和操作弹性。化学吸收方法吸收过程稳定，吸收效果好，分离回收纯 度高，但再生热耗高，溶剂易降解，易发泡，设备易腐蚀。物理化学吸收方法目前使用不多。我国脱碳脱硫工艺中使用的物理溶剂，主要的3种溶剂是碳酸丙烯酯(PC)、聚乙 二醇二甲醚(NHD)和甲醇。与本专利技术相关的技术主要有1. PC法由Flour公司开发，1964年工业化，国内由南化集团研究院开发，1980年起 在小尿素装置中应用。90年代以来，南化集团研究院、山东省化工规划设计院、杭州市化工 设计所等单位在实际应用中对该方法进行了改进，开发出了 HS脱硫脱碳工艺、低温碳丙工 艺等，使该技术水平得到提升，目前有100多套装置成功运行。但是PC法仍存在吸收C02 能力低、溶剂成本高等缺点。2. US3737392公开了 Selexol法由Allied化学公司开发，1965年首次进行工业化 试验。该技术先后归Norton公司、联合碳化物公司所有，现归U0P公司所有,Selexol的溶 剂是聚乙二醇二甲醚。南化集团研究院于1980年开发了以聚乙二醇二甲醚为主要溶剂成 分的NHD气体净化技术，1993年实现工业化以来，已成功地应用于几十家中小型氨厂的脱 硫脱碳装置，具有国外Selexol工艺的先进水平。NHD溶剂无毒、热稳定性好、不降解，不起 泡，对碳钢设备无腐蚀，溶剂的蒸汽压低，但是存在投资高、溶剂成本高，而且吸收剂分子量 较大，在再生过程容易发生聚合而造成有效成分损失等缺点。3. Nitrogen+Syngas 2006 (2)报道了低温甲醇洗净化工艺进展，该工艺由林德和 鲁奇两家股份公司共同开发。工业化低温甲醇洗净化工艺为氨、甲醇、纯C0或含氧气体净 化氢气和合成气，以达到脱除酸性气体之目的。该工艺是操作温度低于水冰点时利用甲醇 (工业类“A”级)作为净化吸收剂的一种物理酸气净化系统。净化合成气总硫0123与0)5) 低于0. 1 X 10_6 (体积分数)，根据应用要求，可将C02物质的量浓度调整到百分之几，或百万 分之几(体积分数)。具有吸收能力强、选择性好、净化度高，再生能耗低等特点，但存在毒 性强、设备材质要求高、保冷要求高、流程复杂并需要支付国外高额专利技术费及专有设备 等缺点。
技术实现思路
针对上述常用的物理溶剂吸收法工艺特点和存在缺点，本专利技术提供一种新型混合 溶剂用于脱除酸性气体，以进一步提高酸性气体吸收能力，降低成本。本专利技术的主要技术方案脱除酸性气体的混合溶剂,其特征由主吸收组分、助吸收 组分、活性组分三者中2种或2种以上混合而成；所述主吸收组分为碳酸丙烯酯(PC)、碳酸 乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)的一种或几种 混合；助吸收组分为N-甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙醇胺(TEA)、二甘醇胺(DGA)、二甲基乙 醇胺(DMEA)的一种或几种混合；活性组分为磷酸(Pi)、哌嗪(PZ)、乌洛托品(HA-K)、N-甲 酰吗啉(NFM)、2_氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、吗啉副产物的一种或几种混合。一般地，本专利技术混合溶剂的主吸收组分的总质量含量为40% 98% ;助吸收组分 的总质量含量为1% 30% ;活性组分的总质量含量为0. 5% 10%。本专利技术用两种或两种以上的物理、化学或物理化学溶剂作为混合溶剂净化酸性气 体，其潜在的优点，从选择性和吸收能力分析，特点是高分压下，选择合适的混合溶剂，优于 纯溶剂，显著地提高溶剂的吸收能力。本专利技术另一优点是该吸收过程是典型的物理吸收过程，因而明显地降低了能耗。 除此之外，混合溶剂为了达到操作特性要求所作的吸收过程，还具有其它方面的灵活性，即 混合溶剂的组成。而且，混合溶剂可以优化配方，用最低的费用达到所需的分离要求。本专利技术与已有的物理吸收方法相比，溶剂不同，具有更好的传质和分离性能。主吸 收组分主要为极性有机酯类，助吸收组分为有机胺类，活性组分为杂环、酰胺类等，根据广 义酸碱理论分析，它们含有-C = 0这样一个硬碱性基团的分子结构，有助于C02、H2S等硬酸 性气体的吸收，提高了吸收能力。本专利技术原料气可以是氨合成气、甲醇合成气、制氢原料气、天然气、油田气等酸性 气体。附图说明附图1为本专利技术实例1流程示意简图。图中，1-吸收塔；2_闪蒸槽；3_再生塔；4_贮槽；5_溶剂泵。具体实施例方式下面通过实例及比较对本专利技术作进一步说明。实施例如附图1所示，原料气来自一中型氮肥厂的变换气，从吸收塔1下部进塔，与由塔 顶喷淋下来的溶剂，在填料层中逆流接触。原料气中的酸性气体被脱除，净化气由塔顶排 出。富液在吸收塔1底部排出，减压，到闪蒸槽2闪蒸，闪蒸气放空。闪蒸液由静压头自动 压到再生塔3顶部的常解段，解析出大部分C02后，由溢流管导入再生塔3气提段，与由塔 下部送入的空气在填料层中逆流接触。气提气放空，再生后的贫液由塔底流入贮槽4，通过 溶剂泵5打入吸收塔1顶部，循环使用。主要设备如下吸收塔小38 X 2. 5，H 3000，不锈钢材质，填料高1800mm，内装小6X6瓷拉西环。再生塔小51 X 3. 5，H 4100，不锈钢材质，填料高2500_，内装小8X8瓷拉西环。变换气压カ为 I. 8MPa，温度为常温，气量为120 350L/h，主要成分是 C0224% 28%、H2S10 300mg/m3、H250% 55%、N214% 18%、C0 3%。本模型试验 实际上也是侧流试验。实施例I :混合溶剂PC50% +EC25% +DMCl5% +TEA5% +NFM2% +Pil% +MDEA2%实施例2 混合溶剂PC50 % +EC20 % +DEC20 % +TEA5 % +MDEA2 % +NFM2 % +PZ0. 5 % +HA-K0. 5%实施例3 混合溶剂PC70 % +EClO % +DEClO % +TEA5 % +MDEA2 % +NFM2 % +PZ0. 5 % +HA-K0. 5%实施例4 混合溶剂PC40 % +EC20 % +DEC24 % +TEA3 % +MDEA2 % +NFMlO % +PZ0. 5 % +HA-K0. 5%不同溶剂的吸收效果见表I。表I不同溶剂的吸收效果权利要求1.一种脱除酸性气体的混合溶剂，其特征由主吸收组分、助吸收组分、活性组分三者中 2种或2种以上混合而成；所述主吸收组分为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二 乙酯、N-甲基吡咯烷酮的一种或几种混合；助吸收组分为N-甲基二乙醇胺本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁锋，施小红，明素荣，徐丙根，张弛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。