CN105833667A - 一种脱除二氧化硫的可再生吸收剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种脱除二氧化硫的可再生吸收剂,包括组分及质量份数如下:主体组分:10‑32份;活化剂:1‑5份;抗氧化剂:0.1‑1份;水65‑90份。本发明提供的可再生吸收剂以羟乙基二胺硫酸盐为主体,添加少量活化剂和抗氧化剂,具有SO2吸收能力大、能耗低、再生SO2纯度高等特点,较好地解决了现有二氧化硫脱除技术存在的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护和化工气体分离领域,尤其涉及一种从混合气中脱除二氧化硫的可再生吸收剂。
背景技术
目前国内应用的主要烟气脱硫技术,无论是国外引进的“石灰石—石膏法”、“旋转喷雾干燥法”,还是国内的氨法、双碱法、钠碱法、氨法等,都存在副产物用途不广以及废弃物难以处置、吸收剂不能再生,不能重复利用、在脱硫的同时产生新的CO2或NH3氮污染等问题,与我国可持续发展战略是不相符的。
专利号200710048743.6,发明人肖九高、汪志和等,发明一种从混合气中脱除和回收二氧化硫的吸收剂,其主体成分为2-50%质量浓度的有机阳离子、2-50%质量浓度的无机阴离子组成的物质,0.1-3%质量浓度的烷基醇胺作为脱除二氧化硫的活化剂,0.1-0.2%质量浓度的酚类、醌类物质作吸收剂的抗氧化剂,0.1-0.2%质量浓度的金属氧化物或无机盐作为吸收剂的缓蚀剂。其吸收温度20-80℃,再生温度85-130℃,附产品为99%以上浓度的SO2气体。
专利申请号201110192179.1,发明人毛松柏、汪东等,发明一种高选择性SO2吸收剂,其主体成分为一种或者多种一元有机胺或者二元有机胺、一种或多种弱酸或中强酸,抗氧剂为0.1-0.4%的受阻酚,并含有0.1-0.2%咪唑啉类缓蚀剂。其吸收温度30-60℃,再生温度105-130℃,附产品为95%以上浓度的SO2气体。
专利申请号201410275142.9,发明人宋婉秋、马娜等,发明一种脱除烟气中二氧化硫的可再生复合胺吸收剂,其主体成分为N,N’-羟乙基乙二胺、二乙烯三胺、环丁砜、N-甲基二乙醇胺、一乙醇胺、羟乙基乙二胺、哌嗪、四甲基苯二胺或其衍生物中的一种或多种,总含量8~10%;辅助成分1为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-派啶乙醇、1,8-萜烷二胺、N,N-二羟乙基乙二胺、N-羟乙基咪唑、叔丁胺基乙醇、叔丁氨基乙氧基乙醇、1,2-(双叔丁胺基乙氧基)乙烷中的一种或多种,总含量1~5%;辅助成分2为碱式碳酸铜、五氧化二钒、偏钒酸盐、酒石酸锑钾中的一种或多种。其吸收温度25-80℃,再生温度90-130℃,附产品为98%以上浓度的SO2气体。
本发明提供的可再生吸收剂以羟乙基二胺硫酸盐为主体,添加少量活化剂和抗氧化剂,具有SO2吸收能力大、能耗低、再生SO2纯度高等特点,较好地解决了现有二氧化硫脱除技术存在的缺点,实现了烟气脱硫装置的高效化、资源化,符合国家循环经济的发展目标。
发明内容
本发明的目的是解决现有二氧化硫脱除技术中存在的部分问题,提供一种脱除二氧化硫的可再生吸收剂。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种脱除二氧化硫的可再生吸收剂,包括组分及质量份数如下:
主体组分:10-32份;活化剂:1-5份;抗氧化剂:0.1-1份;水65-90份。
进一步地,所述主体组分为羟乙基二胺硫酸盐。
进一步地,所述羟乙基二胺选自N-羟乙基哌嗪、N,N’-双(羟乙基)哌嗪、N-羟乙基咪唑、N,N’-双(羟乙基)咪唑、N-羟乙基乙二胺、N,N’-双(羟乙基)乙二胺、N-羟乙基丙二胺、N,N’-双(羟乙基)丙二胺、N-羟乙基己二胺、N,N’-双(羟乙基)丙二胺中的一种或多种。
进一步地,所述羟乙基二胺硫酸盐中硫酸根与羟乙基二胺的摩尔比为0.4-1.2。
进一步地,所述硫酸根与羟乙基二胺的摩尔比为0.6-1.0。
进一步地,所述活化剂为仲胺和烷基醇胺。
进一步地,所述仲胺选自哌嗪、咪唑、2-甲基咪唑中的一种或多种。
进一步地,所述烷基醇胺包括二乙醇胺、叔丁胺基乙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种或多种。
进一步地,所述抗氧化剂为对苯二酚、N,N-双(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰)六甲撑二胺中的一种或两种。
进一步地,所述可再生吸收剂的PH值为3-8。
本发明的有益效果:本发明提供的吸收剂在使用时,采用低温吸收、加热再生,同时副产高浓度SO2,可作为产生液体SO2、硫酸、硫磺等产品的优良原料,使SO2变废为宝,实现了烟气脱硫装置的高效化、资源化,符合国家循环经济的发展目标。
该吸收剂在低温20-60℃下吸收混合气中的SO2气体,在高温85-120℃下将其解析出来,产生浓度大于99%(干基)的SO2副产品,吸收剂得到再生,循环使用。
附图说明
图1是实施例中所采用的含SO2气体脱硫工艺流程图。
具体实施方式
为了更好地说明本发明,下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
某化工公司采用H2S燃烧制酸工艺,为调整产业结构,抽出10000Nm3/h燃烧气回收SO2,生产液体SO2。气体中SO2含量为242845mg/Nm3(8.5%),温度为200℃,压力:10kPa,采用如附图1的工艺流程:
制酸烟气首先进入水洗塔1除尘降温,再送入吸收塔2,烟气中的SO2被吸收剂吸收,出口气体放空。吸收SO2后的富液由塔底经富液泵3进入贫富液换热器4,回收热量后入再生塔5上部。解吸出的SO2连同水蒸气经冷凝器9冷却后,经气液分离器10分离除去水分,得到纯度99.5%的产品SO2气,送下工段使用。再生气中被冷凝分离出来的冷凝水由回流泵11送至再生塔5顶部。富液从再生塔上部进入,通过汽提解吸部分SO2,然后进入再沸器6,使其中的SO2进一步解吸。解吸SO2后的贫液由再生塔5底流出,经贫液泵7、贫富液换热器4后,经贫液冷却器8进入吸收塔2上部。吸收剂往返循环构成连续吸收和解吸SO2的工艺过程。
吸收剂组成为:N-羟乙基哌嗪硫酸盐28%(重量)、二乙醇胺+哌嗪5%(重量)、对苯二酚0.1%(重量)、其余成分是水。吸收剂PH值3~6.8。
相关参数如下表所示:
利用本吸收剂配方,脱硫效率高,产品SO2气体含量高,质量稳定。
实施例2
某炼油厂CLAUS硫回收装置,转化气体中SO2含量为0.9%,温度为200℃,压力:4kPa,采用如附图1的工艺流程:
转化气首先进入水洗塔1除尘降温,再送入吸收塔2,烟气中的SO2被吸收剂吸收,出口气体放空。吸收SO2后的富液由塔底经富液泵3进入贫富液换热器4,回收热量后入再生塔5上部。解吸出的SO2连同水蒸气经冷凝器9冷却后,经气液分离器10分离除去水分,得到纯度99.5%的产品SO2气,送下工段使用。再生气中被冷凝分离出来的冷凝水由回流泵11送至再生塔5顶部。富液从再生塔上部进入,通过汽提解吸部分SO2,然后进入再沸器6,使其中的SO2进一步解吸。解吸SO2后的贫液由再生塔5底流出,经贫液泵7、贫富液换热器4后,经贫液冷却器8进入吸收塔2上部。吸收剂往返循环构成连续吸收和解吸SO2的工艺过程。
溶液组成为:N,N’-双(羟乙基)哌嗪硫酸盐+N-羟乙基哌嗪硫酸盐25%(重量)、哌嗪5%(重量)、对苯二酚0.16%(重量)、其余成分是水,吸收剂PH值3~6.8。
相关参数如下表所示:
利用本溶液配方,吸收剂净化能力强,可以将烟气中的SO2脱除到35mg/Nm3以下,实现超净排放。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,包括组分及质量份数如下:
主体组分:10-32份;活化剂:1-5份;抗氧化剂:0.1-1份;水65-90份。
2.根据权利要求1所述脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,所述主体组分为羟乙基二胺硫酸盐。
3.根据权利要求2所述脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,所述羟乙基二胺选自N-羟乙基哌嗪、N,N’-双(羟乙基)哌嗪、N-羟乙基咪唑、N,N’-双(羟乙基)咪唑、N-羟乙基乙二胺、N,N’-双(羟乙基)乙二胺、N-羟乙基丙二胺、N,N’-双(羟乙基)丙二胺、N-羟乙基己二胺、N,N’-双(羟乙基)丙二胺中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,所述羟乙基二胺硫酸盐中硫酸根与羟乙基二胺的摩尔比为0.4-1.2。
5.根据权利要求4所述脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,所述硫酸根与羟乙基二胺的摩尔比为0.6-1.0。
6.根据权利要求1所述脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,所述活化剂为仲胺和烷基醇胺。
7.根据权利要求6所述脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,所述仲胺选自哌嗪、咪唑、2-甲基咪唑中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,所述烷基醇胺包括二乙醇胺、叔丁胺基乙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种或多种。
9.根据权利要求1所述脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,所述抗氧化剂为对苯二酚、N,N-双(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰)六甲撑二胺中的一种或两种。
10.根据权利要求1-9任一所述脱除二氧化硫的可再生吸收剂,其特征在于,所述可再生吸收剂的PH值为3-8。
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