[发明专利]胺液液滴选择性脱出气体中硫化氢的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于化工能源环保领域，涉及一种采用N-甲基二乙醇胺溶液（MDEA）雾化微液滴，并通过微旋流器强化选择性脱除混合气体中硫化氢组分的方法。具体地说，本发明涉及一种从炼厂气、天然气等混合气体中微旋流脱除硫化氢组分并微旋流分离出MDEA液滴的方法。本发明还涉及将MDEA雾化为液滴，以及从混合气体中除去硫化氢和MDEA液滴的装置。

背景技术

目前，我国环境友好产品-清洁燃料的生产迫在眉睫。而我国H₂S含量平均大于1％的气藏储量约占全国气层气储量的1/4，因此脱除炼厂气、天然气中的H₂S具有重要的现实意义。但是，在混合气体中，CO₂和H₂S同属酸性物质，很多脱硫过程在脱除H₂S的同时也脱除了CO₂，这不仅影响脱硫过程的正常进行，还极大地加重了吸收液再生系统的能量负荷，导致CO₂大量排空并降低了硫磺的回收效率。因此，选择性脱硫过程在工业中越来越受关注。

针对选择性脱硫课题，目前国内外也开展了一些研究，形成了一些专利，总结为以下几种方法。

中国专利申请200710101508.0以及北京化工大学等研究单位提出了超重力旋转床脱硫法，利用旋转填料床（超重力旋转床）产生超重力离心场，天然气等混合气体进入，与脱硫剂逆流接触，脱掉天然气中的H₂S，再进入捕沫器进行气液分离，H₂S脱除率稳定在98.5％以上，CO₂脱除率稳定在6-20％之间，对H₂S和CO₂的脱除有一定的选择性。但缺点是，由于产生超重力场需要离心机高速运转，消耗了大量的能源，并且不适于处理量比较大的气体。

中国专利申请00136870.2和01115500.0公开了一种吸附脱硫法，主要用于轻质油中脱硫醚和硫醇，是在轻质油加氢脱硫醇的工艺条件下，将溶解了氢气的原料油与加氢精制催化剂接触，回收硫醇含量降低的产物。所述催化剂以活性炭为载体，以催化剂重量为基准，包括活性金属氧化物0.51-10％，其中氧化镍和/或氧化钴含量为0.01-5％，氧化钼和/或氧化钨含量为0.5-9.5％。此方法可以在较低的压力、较低的温度下进行，具有很高的脱硫醇活性，但不大改变总硫含量和油品酸值。但缺点是不适于用在气体的选择性脱硫中。

中国专利申请200820146133.X和201020602901.5是针对烧结烟气提出的选择性脱硫技术，用于处理烧结机风箱引出的烟气的治理，该技术中，风箱包括依次设置的风箱首端、风箱中部和风箱末端，该装置包括依次连接的烟气激冷器、一级除尘器、主抽风机、脱硫脱硝反应器、二级除尘器、脱硫引风机和烟囱。对风箱不同部位的烟气做区别处理，在一级除尘器的前端设置烟气激冷器，把烟气温度降到130℃左右，更适合脱硫脱硝处理，提高了复合污染物脱除效果，在二级除尘器处喷射活性炭对重金属、二噁英等多种污染物一并进行脱除，这样来达到选择性脱硫的目的。但缺点是行业局限性很大，只能专门针对烧结机烟气，而无法在其它行业中很好使用。

中国专利申请97196438.6、201120089072.X和200510052312.8研究了生物脱硫法，这种新兴的脱硫技术，它使用好氧性生物酶或硫还原菌做脱硫剂。混合气体经过一次性生物脱硫器内的二级生物脱硫装置、活性化处理用水以及与吸附和生栖在载体表面上的好氧性微生物接触、有效地氧化分解高浓度硫化氢气体中超过80％以上的湿气以达到饱和状态，再流经尘雾分离器将气和水实施99％的分离；随后含有干燥硫化氢等有机成分的废气流入到装有脱硫化氢材料的干式脱硫器内，再实施二次性脱硫，处理消化气体中的硫化氢成分达到90％以上，浓度净化处理到50ppm以下。其具有选择性高、投资不大和反应温和等优点，在国外也进行了工业试验。但缺点是由于生物酶的选择还需要进一步的筛选，以及培养需要比较长的时间，过程不易控制，操作难度大，所以目前还处在一个实验研究阶段，未形成规模的工业应用。