[发明专利]一种相变捕集硫化氢的吸收液

说明书

本发明针对现有的H₂S吸收液解吸所需能耗过高及S资源利用率低等问题，公开了一种相变捕集H₂S的吸收液，该吸收液由有机胺与有机溶剂混合组成，吸收H₂S气体可达到液液或液固分相的效果。其中H₂S富相送入再生塔加热解析，H₂S贫相无需任何加工处理回收后可循环吸收H₂S，减少了解吸时溶液的处理量，从而降低了解吸能耗，其中H₂S在富相中的分配比能达到93%以上，适宜于作为天然气、煤化气、炼厂气等中H₂S捕集的化学吸收剂，属于节能减排和气体净化技术领域。

技术领域

本发明涉及天然气、煤化气、炼厂气中H₂S捕集技术，具体涉及一类新型的有机胺相变吸收液，属于节能减排及气体净化领域。

背景技术

大气环境污染是人类面临的主要环境问题之一，其中CO₂、SO₂、H₂S等酸性气体污染较为突出。随着我国工业化进程的不断加快，环境质量也不断恶化，环境问题逐渐成为了人们关注的焦点。近年来，我国部分地区酸雨、灰霾和光化学烟雾等区域性大气污染问题日益突出，严重威胁群众健康，影响环境安全。因此，为积极采取有效措施控制空气污染，除了制定严格的排放标准以外，研究开展新型高效的空气污染治理技术也是十分必要的。针对CO₂、SO₂、H₂S等酸性气体的控制技术也是一项关系节能减排、清洁生产以及循环经济的关键技术，具有重大的环境、经济和社会意义。硫化氢是一种剧毒性的气体，且腐蚀性极大，化工生产中硫化氢的存在不仅会造成设备的腐蚀，还会带来较大的安全隐患。在化工的作业过程中，尤其是石油、天然气的开采过程中都不可避免的有大量的H₂S气体以伴生气的形式产出，由于硫化氢的高腐蚀性，曾多次在我国石油开采中发生硫化氢泄露事故，造成重大的人员伤亡。尤其严重的一次是2003年12月23日，位于重庆市开县高桥镇的中石油川东钻探公司罗家16H井发生的特大井喷事故，造成243人中毒死亡，2142人受伤、6.5万人被紧急疏散安置。正因为如此，硫化氢的脱除已成为了废气处理的一项重要研究内容。

国内外脱硫方法有很多种，大体都是根据H₂S的弱酸性和高还原性对其进行脱除。在传统的脱硫方法中，脱硫技术主要分为两大类：一种是干法脱硫，一种是湿法脱硫。干法脱硫主要有金属氧化物法、活性炭法、分子筛法、Claus法等，干法脱硫脱硫速率慢、脱硫剂再生困难、投资运营成本高且难以满足大规模工业化运行的需求。湿法脱硫包含湿法吸收和湿法氧化，湿法吸收主要有机醇胺、离子液体吸收等；湿法氧化主要有砷基工艺、钒基工艺、铁基工艺。湿法脱硫因为脱硫速度远高于干法脱硫、可用于脱除高含硫化氢气体的粗脱硫、可再生利用等特点而被广泛应用，但脱硫剂解吸能耗高，再生和循环使用困难仍是湿法脱硫难以解决的难题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种吸收性能优越且能有效降低解吸能耗的新型天然气、煤化气、炼厂气脱硫技术，即一种相变吸收H₂S的吸收液。本发明通过以下技术方案实现：

一种相变捕集H₂S的吸收液，由有机胺吸收剂和有机溶剂组成，所述有机胺吸收剂与有机溶剂均为沸点较高的有机化合物且可重复循环使用，其中有机胺吸收剂质量分数为15-35%，有机溶剂质量分数为65-85%；所述有机胺吸收剂为N-杂环类或链状多胺类或芳香胺类；所述有机溶剂为砜类或烷烃类或醚类。

其中，N-杂环类为1,3,5-三甲基吡唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1,4-二甲基哌嗪、哌嗪、异喹啉中的一种或几种任意比例混合物。

链状多胺类为二乙烯三胺、三乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、乙二胺、四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基己二胺中的一种或几种任意比例混合物。