專利名稱：：一種用于混合氣體中酸性組分的處理劑的制作方法一種用于混合氣體中酸性組分的處理劑本發(fā)明涉及一種用于混合氣體中酸性組分的處理劑，包括一種含有醇胺、酰胺的組合物或水溶液，其用于混合氣體中酸性組分的脫除和純化，可應(yīng)用于天然氣、化肥合成氣、石化生產(chǎn)、溫室氣體回收等領(lǐng)域的氣體處理過程。
背景技術(shù)：
：目前，天然氣、化肥合成氣、煉油廠、溫室氣體回收的工藝氣體中通常含有二氧化碳、硫化氫等酸性組分。脫除酸性氣體組分的方法有很多，MDEA脫碳工藝是20世紀(jì)70年代初巴斯夫公司開發(fā)的一種以N-甲基二乙醇胺水溶液為基礎(chǔ)的脫C02工藝。這種工藝在投資、公用工程、物料消耗、費(fèi)用等方面與其它脫(A方法相比是極為經(jīng)濟(jì)的，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)性。該方法是當(dāng)今最低能耗的脫除(A的方法之一。近30年來，這種溶劑系統(tǒng)已被成功地應(yīng)用于許多工業(yè)裝置。由于MDEA對(duì)吸收C02有很多優(yōu)點(diǎn)，如熱能耗低，吸收能力大，凈化度高，對(duì)碳鋼不腐蝕，蒸汽分壓低，溶劑損失小等，但因?yàn)樗鞘灏罚誄02速度慢。因此，在本領(lǐng)域研究者均采用伯胺與仲胺作為活化劑，提高溶液的吸收速度，但用何種伯、仲胺，濃度多少，它的各種利弊怎樣，均是研究者的主要研究方向，主要包括提高速度如何、各種伯仲胺的穩(wěn)定性、副反應(yīng)、腐蝕性、蒸汽分壓、損失等。美國(guó)專利4997630公開了一種使用包含N-甲基二乙醇胺的水溶液除去C02和/或H2S的方法。該方法的處理劑含有0.05-lmol/L，優(yōu)選0.1-0.8mol/L的哌嗪。中國(guó)21^93110579.乂發(fā)明了使用包含^甲基二乙醇胺的水溶液，其適合于有硫、無硫的不同情況。其中適合于無硫氣體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)。適合于有硫氣體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)。中國(guó)專利ZL92113637.4公開了一種采用叔醇胺類化合物0-60X(重量)、亞烷基胺或亞烷基胺和烷醇胺類的混合物2-30%(重量)、緩蝕劑0.2-1.2%(重量)的水溶液，用于從混合氣體中脫除(A。中國(guó)專利ZL200510095344.6公開了一種用于同時(shí)脫除硫化氫和二氧化碳的溶劑和方法，屬于氣體凈化
技術(shù)領(lǐng)域：
。采用一些具有特殊結(jié)構(gòu)的胺與MDEA組成混合水溶液，使用這些混合水溶液與被處理氣體接觸，可以保持傳統(tǒng)MDEA混合溶劑的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服它們的缺點(diǎn)。此方法成本較高。因此，在現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中盡管N-甲基二乙醇胺法(MDEA法)最適合于工業(yè)裝置，存在諸多優(yōu)點(diǎn)，但仍有需要改進(jìn)之處，以達(dá)到處理高含量酸性氣體，特別是如C02體積含量>20%，H^含量^3%，甚至更高的情形。同時(shí)也面臨著進(jìn)一步降低處理劑再生能源消耗的任務(wù)。N-甲酰嗎啉J-乙酰嗎啉是優(yōu)良溶劑。其水溶液在17(TC對(duì)碳鋼設(shè)備的腐蝕性每年小于0.01mm，對(duì)不銹鋼和鋁銅合金無腐蝕性。熱穩(wěn)定性好，高溫下不分解。無毒，對(duì)廢水凈化單元的生物無毒性作用。與水按任意比例混合時(shí)完全互溶，與C9-C1Q的任類不形成任何共沸物。對(duì)45等硫化物、0)2和1120有很強(qiáng)的親和性。因此，氣相中這些酸性氣體，通過液相N-甲酰嗎啉和/N-乙酰嗎啉或后，很容易被吸收，是目前較理想的吸收劑。采用N-甲酰嗎啉和/N-乙酰嗎啉作為脫除酸性氣體溶劑具有脫除力強(qiáng)、適應(yīng)性廣、脫除效率高，對(duì)烴溶解度小等一系列優(yōu)點(diǎn)。N-甲酰嗎啉J-乙酰嗎啉對(duì)熱的穩(wěn)定性高，熱傳導(dǎo)率大，有利于生產(chǎn)過程中再生，綜合能耗低?？晒?jié)省投資、使操作簡(jiǎn)便并降低了操作費(fèi)用。是天然氣脫除含有的酸性組分的一個(gè)理想載體。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是采用具有酰胺、NO原子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)特殊官能團(tuán)的胺與N-甲基二乙醇胺組合成為酸性氣體處理劑，沿用N-甲基二乙醇胺法工藝，可節(jié)省投資、使操作簡(jiǎn)便并降低了操作費(fèi)用，可以實(shí)現(xiàn)具有脫除力強(qiáng)、適應(yīng)性廣、脫除效率高、對(duì)烴溶解度小等一系列優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所涉及的處理劑由主吸收組分、助吸收組分、水組成。其中主吸收組分為N-甲酰嗎啉J-甲基二乙醇胺，這兩種組分可獨(dú)立使用或混合使用，但總含量在30-80%(質(zhì)量)。其中助吸收組分包括N-乙酰嗎啉、羥乙基乙二胺、環(huán)丁砜，這三種組分可獨(dú)立使用或混合使用，但總含量在3_30%(質(zhì)量)。助吸收組分的作用是彌補(bǔ)主吸收組分的性能不足。本發(fā)明中的處理劑中余量組分為水。本發(fā)明的處理劑吸收酸性氣體溫度范圍是0-9(TC，再生溫度范圍是0-90°C本發(fā)明的效果和優(yōu)點(diǎn)是，本發(fā)明所涉及的處理劑處理能力大，可以處理高含量酸性氣體，吸收、解吸溫度低、工作能耗低、選擇性好、產(chǎn)品氣體質(zhì)量高。具體實(shí)施例方式本發(fā)明可以按照下面的典型工藝流程實(shí)施。含酸性氣體組分的原料氣，由下部進(jìn)入裝有填料或塔盤的吸收塔，吸收處理劑從塔頂淋下，與原料氣進(jìn)行逆流吸收，凈化后的凈氣從吸收塔頂引出。含酸性組分的吸收處理劑，從吸收塔塔底排出，并經(jīng)熱交換器進(jìn)行加熱，然后進(jìn)入分離器中，分離部分酸性組分，酸性氣體組分送去進(jìn)一步處理。分離器中流出的吸收處理劑，在解吸塔中進(jìn)一步脫掉酸性氣體組分。從塔頂出來的富酸氣流經(jīng)冷卻、冷凝后，在分離器中進(jìn)行氣液分離，液體回流，氣體送去進(jìn)一步加工。從解吸塔下部流出的吸收處理劑經(jīng)熱交換器冷卻至所需的溫度，循環(huán)利用。原料氣為含有二氧化碳18.5%、硫化氫3%的高碳含量天然氣。實(shí)驗(yàn)裝置吸收塔內(nèi)徑50mm，內(nèi)裝小6X6不銹鋼e環(huán)，再生塔內(nèi)徑65mm，內(nèi)裝小6X6不銹鋼e環(huán)，再生塔底部裝有再沸器，頂部裝有冷凝器，吸收塔、再生塔均裝有電伴熱。產(chǎn)品氣經(jīng)檢驗(yàn)后高點(diǎn)放空。處理劑循環(huán)量20L/小時(shí)。原料氣流量2MV小時(shí)。在試驗(yàn)過程中，制備不同配比的處理劑，其實(shí)際成分列于下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求一種用于混合氣體中酸性組分的處理劑，用于氣體生產(chǎn)工藝過程中的酸性組分處理。其特征在于處理劑由主吸收組分、助吸收組分、水組成。其中主吸收組分為N-甲酰嗎啉、N-甲基二乙醇胺，助吸收組分包括N-乙酰嗎啉、羥乙基乙二胺、環(huán)丁砜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于混合氣體中酸性組分的處理劑，其特征在于混合氣體中酸性組分為二氧化碳、硫化氫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣體生產(chǎn)工藝過程中酸性組分的處理劑，其特征在于其中主吸收組分為N-甲酰嗎啉、N-甲基二乙醇胺，這兩種組分可獨(dú)立使用或混合使用，但總含量在30-80%(質(zhì)量)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣體生產(chǎn)工藝過程中酸性組分的處理劑，其特征在于其中助吸收組分包括N-乙酰嗎啉、羥乙基乙二胺、環(huán)丁砜，這三種組分可獨(dú)立使用或混合使用，但總含量在3-30%(質(zhì)量)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣體生產(chǎn)工藝過程中酸性組分的處理劑，其特征在于其中余量組分為水。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于混合氣體中酸性組分的處理劑，包括一種含有醇胺、酰胺的組合物或水溶液，其用于混合氣體中酸性組分的脫除和純化，可應(yīng)用于天然氣開采、化肥合成氣、石化生產(chǎn)、溫室氣體回收等領(lǐng)域的氣體處理過程。文檔編號(hào)B01D53/14GK101780363SQ20091006647公開日2010年7月21日申請(qǐng)日期2009年1月21日優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日發(fā)明者王振凡申請(qǐng)人:吉林市泰能石油化工有限公司