[发明专利]一种天然气有机硫脱除剂及其制备方法

说明书

本发明属于石油化工添加剂领域，特别涉及一种天然气有机硫脱除剂及其制备方法。其中，本发明天然气有机硫脱除剂，包括复合胺液、脱硫强化剂、消泡剂、抗氧化剂和防腐剂。其中，本发明天然气有机硫脱除剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将位阻胺、甲基二乙醇胺与水中按配比混合均匀，制备成复合胺液；(2)按配比将氯化铵加入到乙醇胺中，40～60℃搅拌0.5～2小时，得到脱硫强化剂；(3)在上述复合胺溶液中按配比加入脱硫强化剂、消泡剂、抗氧化剂和防腐剂；(4)室温下搅拌2‑6h获得天然气有机硫脱除剂。本发明制备的天然气有机硫脱硫剂具有酸气负荷大、净化气中硫含量低、溶剂性能稳定、不腐蚀设备等优点。

技术领域

本发明属于石油化工添加剂领域，特别涉及一种天然气有机硫脱除剂及其制备方法。

背景技术

天然气中所含的硫化物基本都是以H₂S和有机硫化物的形式存在，它们又被称为酸性气体，这些气体的存在会造成金属材料腐蚀，并污染环境。当天然气作为化工原料时，它们还会导致催化剂中毒，影响产品质量。因此天然气脱硫的目的是按不同的用途把气体中的上述杂质组分脱除到要求的规格。以天然气进行轻烃回收生产轻烃、液化气为例，GB9053-2013《稳定轻烃》规范中要求2号轻烃总硫需小于0.1％的质量要求，GB 11174-2011《液化石油气》规范中要求液化气总硫含量≤343mg/m³的质量要求。用于进行轻烃回收的原料气中的硫含量超标，将导致轻烃、液化气产品总硫含量超标，轻烃总硫超标后，需要采用碱洗流程，满足产品质量要求，但碱洗运行成本高、碱渣排放量大。液化气总硫超标后，产品质量不达标，影响销售价格，同时存在一定的安全风险。由此可见天然气综合脱硫是一个比较复杂的工艺过程。

目前常用的天然气脱硫方法包括湿法和干法两大类。干法脱硫工艺流程简单，设备少，适合于少量含硫气体的处理，多用于潜硫量小于0.1t/d的天然气脱硫处理，但脱硫成本高，主要用于精脱硫。湿法脱硫主要采用胺法脱硫，占主导地位的工艺技术是醇胺溶剂吸收法，对含有机硫的天然气脱硫占主导地位的工艺技术是单乙醇胺、氯化铵物理溶剂加醇胺溶剂吸收法。醇胺法脱硫、脱碳采用化学活性物质烷基醇胺类，国外首先开发使用的是一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二甘醇胺(DGA)、二异丙醇胺(DIPA)等溶剂。

这些溶剂脱除CO₂、H₂S效率高，但对于选择性脱除H₂S和有机硫效率较差，而且脱硫能耗及操作费用较高，溶剂降解及设备腐蚀严重。

为了克服现有化学试剂脱硫成本高，对设备腐蚀性大以及综合脱硫效率低等缺陷，本领域技术人员亟需研究开发一种高效有机硫脱除剂，从而达到脱除有机硫的目的。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，同时简化天然气精制脱硫工艺，提高有机硫脱除效率，降低天然气脱硫成本，本发明提供了一种天然气有机硫脱除剂及其制备方法。

一方面，本发明提供了一种天然气有机硫脱除剂，包括复合胺液、脱硫强化剂、消泡剂、抗氧化剂和防腐剂；其中，复合胺液、脱硫强化剂、消泡剂、抗氧化剂和防腐剂的摩尔比为1:(0.1-0.3):(0.1-0.2):(0.05-0.1):(0.05-0.1)。

上述的天然气有机硫脱除剂，所述复合胺液为位阻胺、甲基二乙醇胺和水的混合物，其中，位阻胺与甲基二乙醇胺的摩尔比为1:(3-7)，水的摩尔量为位阻胺与甲基二乙醇胺总摩尔量的20-50倍。

上述的天然气有机硫脱除剂，所述位阻胺为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、哌嗪、叔丁氨基乙氧基乙醇的一种或多种。

上述的天然气有机硫脱除剂，所述脱硫强化剂为单乙醇胺与氯化铵的混合物，其中单乙醇胺与氯化铵摩尔比为1：(0.1-0.5)，优选为1：0.2。

上述的天然气有机硫脱除剂，所述消泡剂为硅油消泡剂。

上述的天然气有机硫脱除剂，所述抗氧化剂为苄胺。