[其他]从气流中脱除硫化氢和/或二氧化碳的方法及所用的组合物

说明书

本发明涉及利用掺和在含多价金属螯合物碱性溶液中的H₂S和/或CO₂选择吸收剂从气流中除掉硫化氢和可能有的二氧化碳。

美国专利4，091073公开了，在通过与多价金属螯合物相接触，从气流中脱除硫化氢的工艺中，使用对二氧化碳且同时也对硫化氢适用的吸收剂。美国专利4，518，576和4，368，178也公开了，在从气流中脱除硫化氢的工艺中使用二氧化碳吸收剂。

还有，美国专利4，402，930也公开了从酸性气流中脱除二氧化碳和硫化氢，它是用含二氧化碳吸收剂和处于较高价态的金属螯合物的水溶液洗涤气流，然后在再生区再氧化该螯合物。

在使用多价金属螯合物从气流中脱除硫化氢的工艺中，有一个最重要的缺点，就是在所用的工艺条件下螯合剂的不稳定性。为了克服螯合剂不稳定的缺点，特别是与多价金属，例如铁，络合的螯合剂的不稳定性，先有技术也公开了使用某些混合螯合剂。从加拿大化学期刊（Motekaitis    et    al.Canadian    Journal    of    Chemistry    Volume    58，No.19，October    1，1980）已经公知，处于三价的铁对水溶液中的乙二胺四乙酸（E.D.T.A）的氧化起催化作用。在美国专利4，421，733和4，455，287中，对在从气流中脱除硫化氢的工艺条件下使用的多价金属螯合剂的不稳定性问题，也公开了解决方案。在4，421，733中，建议使用起稳定作用量的亚硫酸氢根离子，而在4，455，287中，建议使用某种生物杀伤剂，作为在从流体中脱除硫化氢气体所使用的多价金属螯合物的稳定化措施。在美国专利3，068，065中，也公开了一个从气流中脱除硫化氢的方法，它是用含三价铁螯合物的溶液洗涤气流。

英国专利999，800（1965年7月28日公告，属于Humphreys    and    Glasgow    Ltd.）公开了，在从气体中脱除硫化氢的工艺中，将较高比例的处于较低价态的多价金属螯合物与较高价态的多价金属螯合物配合使用以抑制螯合剂分解。要处理的气流与含高低价铁离子混合物的氨基多元羧酸络合物水溶液接触。硫化氢气体在与高价铁的螯合物接触时，被转化成单质硫，同时高价铁被还原成低价铁。然后，在氧化区将低价铁转变成高价铁，而正是在这一过程中，由于铁的螯合物暴露于氧化环境，结果造成溶液中的螯合剂不断损失。铁的螯合物离解的结果是造成不溶性铁化合物沉淀。该英国专利提出，控制铁螯合物的氧化再生步骤以防止螯合剂局部集中氧化降解。一般说来，以溶液中铁螯合物的总重量计，氧化再生后，溶液中仍可保留15～70%的二价铁螯合物，比较好的是保留20～50%。简单地计算可得出，当上述二价铁螯合物的保留量为50%时，二价铁对三价铁的比值为1;而当其量为75%时，比值为75/25＝3。与之相对，本发明指出，螯合的二价铁对三价铁的摩尔比值的临界值应大于5。

在任何一篇先有技术文献中，都没提到过，在接触区使用多价金属螯合物，具体的指铁的螯合物，所有的螯合铁都处于低价态。而且也没有提到过使用的高、低价金属混合螯合物，按摩尔计，低价铁螯合物的量是高价铁螯合物的量大约5倍以上的情况。在本发明的工艺过程中，通过气流与碱性水溶液在接触区接触，硫化氢被吸收后，转变成硫氢化物或硫化物，其全部或一部分可在接触区与高价态铁的螯合物反应形成单质硫。而剩余的部分可在氧化区转变成单质硫。在氧化区进行的转化反应是利用仅仅最少有效量的高价铁螯合物与之接触。与大多数在接触在就用高价态金属螯合物将硫化氢直接氧化成单质硫的常规工艺相比，这一工艺过程要有降低硫化氢吸收的情况。剩余的硫化氢吸收到碱性溶液中，而后在氧化区转变成单质硫。