CN107081052B - 含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用 - Google Patents

含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107081052B
CN107081052B CN201710442194.4A CN201710442194A CN107081052B CN 107081052 B CN107081052 B CN 107081052B CN 201710442194 A CN201710442194 A CN 201710442194A CN 107081052 B CN107081052 B CN 107081052B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
absorbent
acid gas
aminopropyl
polyethylene glycol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710442194.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107081052A (zh
Inventor
韩淑怡
刘棋
郭成华
陈运强
韩敏
陈彰兵
王非
程林
肖秋涛
蒲远洋
赵启龙
黄维光
李波
李超群
吴学东
马艳琳
卢铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
China Petroleum Engineering and Construction Corp
China Petroleum Engineering Co Ltd
Original Assignee
China Petroleum Engineering and Construction Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum Engineering and Construction Corp filed Critical China Petroleum Engineering and Construction Corp
Priority to CN201710442194.4A priority Critical patent/CN107081052B/zh
Publication of CN107081052A publication Critical patent/CN107081052A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107081052B publication Critical patent/CN107081052B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/52Hydrogen sulfide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/62Carbon oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20Organic absorbents
    • B01D2252/204Amines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含双(3‑氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用,该酸性气体吸收剂包括第一胺组分、第二胺组分、物理溶剂、抗腐蚀剂、消泡剂和余量的水,第一胺组分为双(3‑氨基丙基)聚乙二醇,第二胺组分为一种或多种其它胺,其中,以质量百分比计,酸性气体吸收剂中的总胺含量为10~85wt%,第一胺组分的含量为5~70wt%,第二胺组分的含量为5~50wt%。所述应用为将该酸性气体吸收剂用于除去混合气体中的酸性气体。本发明适用于从混合气体中脱除诸如二氧化碳和硫化氢等酸性气体,本发明可用于天然气、石油炼厂气、合成气、工业废气、液化石油气等中酸性气体的脱除。

Description

含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用
技术领域
本发明属于环境保护和气体净化的技术领域,更具体地讲,涉及一种含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用。
背景技术
在化学工业生产中,大量工艺生产混合气体中都含有CO2、SO2、CS2、HCN、COS或硫醇等酸性气体,如天然气、石油的开采气、石油及其加工业的原料气(催化干气、焦化干气、液化气等)、水煤气、合成气、焦炉气等工业气体。这些酸性气体的存在不仅严重威胁人身安全,而且会引起设备和管路的腐蚀,还能使许多生产过程中的催化剂中毒,所以是必须消除或控制的污染物。
为了除去这些酸性气体,目前已经开发了多种方法。在工业规模生产商,根据吸收酸性组分的机理主要存在两种吸收溶剂:化学溶剂和物理溶剂,各种溶剂关于诸如装载容量、动力学、再生性、选择性、稳定性、腐蚀性、加热/冷却要求等的特点具有其自身的优势和劣势。已经在工业上证实合适的物理溶剂为环丁砜及其衍生物、脂族酸酰胺、甲醇、乙醇以及聚乙二醇的二甲醚混合物、N-甲基吡咯烷酮、N-烷基化吡咯烷酮以及相应的哌啶酮;化学溶剂为链烷醇胺及其衍生物,最常用的是乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二异丙醇胺、甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、哌嗪、2-(2-氨基乙氧基)乙醇等,其中最有效的的吸收剂是含有2-(2-氨基乙氧基)乙醇的溶液。然而,2-(2-氨基乙氧基)乙醇容易形成吗啉,导致吸收剂吸收能力的降低。
因此,需要开发新的吸收剂,以满足更多工业生产上脱除酸性气体的需要。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种能够进一步提高吸收剂对酸性气体吸收能力的含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用。
本发明的一方面提供了一种含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,所述酸性气体吸收剂包括第一胺组分、第二胺组分、物理溶剂、抗腐蚀剂、消泡剂和余量的水,所述第一胺组分为双(3-氨基丙基)聚乙二醇,所述第二胺组分为一种或多种其它胺,其中,以质量百分比计,所述酸性气体吸收剂中的总胺含量为10~85wt%,所述第一胺组分的含量为5~70wt%,所述第二胺组分的含量为5~50wt%。
根据本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的一个实施例,所述酸性气体吸收剂中的总胺含量为20~70wt%,优选为35~60wt%。
根据本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的一个实施例,所述第一胺组分的含量为20~65wt%,优选为35~60wt%;所述第二胺组分的含量为10~40wt%。
根据本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的一个实施例,所述物理溶剂的含量为10~60wt%,所述抗腐蚀剂的含量为0.5~3wt%,所述消泡剂的含量为1~2wt%。
根据本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的一个实施例,所述其它胺选自链烷基醇胺和环胺,所述其它胺优选为甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、叔丁胺基二乙醇胺、甲基一乙醇胺、哌嗪和甲基哌嗪中的一种或多种。
根据本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的一个实施例,所述物理溶剂为环丁砜及其衍生物、N-甲基吡咯烷酮、N-烷基化的吡咯烷酮及其相应的哌啶酮和聚乙二醇二烷基醚中的一种或多种。
根据本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的一个实施例,所述抗腐蚀剂为硼酸钠、硼酸缓蚀剂、Na2CO3和NaHCO3缓蚀剂中的任意一种或两种以上以任意比例混合而成。
根据本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的一个实施例,所述消泡剂为甲基硅油。
本发明的另一方面提供了上述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的应用,将所述酸性气体吸收剂在20~60℃的吸收温度条件下与含有酸性气体的混合气体接触并用于去除所述混合气体中的酸性气体,得到处理后气体和富集有酸性气体的吸收剂,
其中,所述混合气体为天然气、石油炼厂气、合成气、工业废气和液化石油气中的至少一种,所述酸性气体为CO2、H2S、COS、SO2、SO3、CS2、HCN和硫醇中的至少一种,所述酸性气体在混合气体中的体积含量为0.02~80%。
根据本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的应用的一个实施例,所述应用还包括通过解吸、闪蒸或蒸汽汽提从所述富集有酸性气体的吸收剂中释放所吸收的酸性气体并得到再生的酸性气体吸收剂的步骤,其中,解吸温度为90~135℃,解吸压力为1.5~3MPa。
与现有技术相比,本发明公开了一种含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的水溶液酸性气体吸收剂及其应用,该酸性气体吸收剂还包括一种或多种其它胺、物理溶剂、抗腐蚀剂、消泡剂和水,其适用于从混合气体中脱除诸如二氧化碳和硫化氢等酸性气体,本发明可用于天然气、石油炼厂气、合成气、工业废气、液化石油气等中酸性气体的脱除。
附图说明
图1示出了采用本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂进行混合气体中酸性气体吸收的吸收及解吸装置的结构流程图。
附图标记说明:
1-重力分离器、2-过滤分离器、3-吸收塔、4-富液加热器、5-闪蒸罐、6-闪蒸塔、7-贫液循环泵、8-贫液后过滤器、9-活性炭过滤器、10-贫液预过滤器、11-贫液后冷器、12-贫液空冷器、13-贫液增压泵、14-贫富液换热器、15-再生塔重沸器、16-再生塔、17-酸气空冷器、18-酸气后冷器、19-回流罐、20回流泵、21-湿净化气分离器。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将先对本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂进行详细地说明。
根据本发明的示例性实施例,所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂包括第一胺组分、第二胺组分、物理溶剂、抗腐蚀剂、消泡剂和余量的水。其中,第一胺组分能够增强酸性气体与酸性气体吸收剂的反应速度,降低吸收塔顶酸气背压,增加酸性气体吸收剂对酸性气体的吸收容量;第二胺组分具有使用浓度高、酸气负荷高、对设备腐烛性低、抗降解能力强和再生低能耗的优点;物理溶剂能够增加酸性气体吸收剂对酸性气体的溶解度;缓蚀剂能够大大减缓或降低脱硫过程中酸性物质对设备的腐蚀;消泡剂降低溶液表面张力,抑制泡沫产生或消除已产生泡沫。
具体地,第一胺组分为双(3-氨基丙基)聚乙二醇,第二胺组分为一种或多种其它胺,以质量百分比计,酸性气体吸收剂中的总胺含量为10~85wt%,第一胺组分的含量为5~70wt%,所述第二胺组分的含量为5~50wt%。考虑到第一胺组分为伯胺,其具有较强的碱性并且对酸性气体有较强的吸收性;并且,该酸性气体吸收剂具有协同性、适用性,其协同效果与组成物质的种类、配比等关系十分密切;同时,酸性气体吸收剂中的水是必要的组成部分并且在吸收过程中水也会参与反应。因此,发明人根据酸性气体的组成和含量,经过反复实验得出上述酸性气体吸收剂中的总胺含量和各胺组分含量,能够对酸性气体产生很好的脱除效果。
上述酸性气体吸收剂能够在低温下将绝大部分酸性气体从混合气体中脱除,还可在高温高压下解吸所吸收的酸性气体,而且该吸收剂还可再生并实现循环利用,具有良好的应用前景。
事实上,本发明酸性气体吸收剂所利用的酸性气体脱除原理为化学吸收原理,其吸收过程是通过醇胺与酸性气体之间的化学反应来完成的。
下面给出具体的反应机理:
第一组分胺与CO2的反应:
第二组分胺与CO2的反应:
式中,A为—(CH2)3(OCH2CH2)n(CH2)3—。
其中,反应方程式(1)、(2)、(3)、(4)均为可逆反应。在脱除CO2的过程中,第一胺组分的碱性强于第二胺组分,则第一胺组分吸收CO2形成更稳定的体系;在再生过程中,第二胺组分更容易解吸出CO2,降低酸气负荷。因而在整个吸收解吸循环过程中,第一胺组分和第二胺组分相互协同作用,使酸性气体吸收剂保持一定的吸收活性。
基于气体处理组合物的总重量,酸性气体吸收剂中的总胺含量优选为20~70wt%,进一步优选为35~60wt%。同样地,第一胺组分的含量优选为20~65wt%,进一步优选为35~60wt%;第二胺组分的含量为10~40wt%。
本发明中选用的其它胺可以选自链烷基醇胺和环胺,优选为甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、叔丁胺基二乙醇胺、甲基一乙醇胺、哌嗪和甲基哌嗪中的一种或多种。在配制该吸收剂时,优选地先用水将包含第一胺组分和第二胺组分的胺类组合物按照配比稀释,再与其他助剂混合形成吸收剂。
本发明的助剂主要包括物理溶剂、抗腐蚀剂和消泡剂,其中,物理溶剂的含量为10~60wt%,抗腐蚀剂的含量为0.5~3wt%,消泡剂的含量为1~2wt%。
其中,物理溶剂可以为环丁砜及其衍生物、N-甲基吡咯烷酮、N-烷基化的吡咯烷酮及其相应的哌啶酮和聚乙二醇二烷基醚中的一种或多种;抗腐蚀剂可以为硼酸钠、硼酸缓蚀剂、Na2CO3和NaHCO3缓蚀剂中的任意一种或两种以上以任意比例混合而成;消泡剂可以为甲基硅油,且不限于甲基硅油。
本发明同时提供了上述吸收剂的应用,具体为将该酸性气体吸收剂在20~60℃的吸收温度条件下与含有酸性气体的混合气体接触并用于去除混合气体中的酸性气体,得到处理后气体和富集有酸性气体的吸收剂。
本发明中所述的混合气体为天然气、石油炼厂气、合成气、工业废气和液化石油气中的至少一种,酸性气体为CO2、H2S、COS、SO2、SO3、CS2、HCN和硫醇中的至少一种,并且,酸性气体在混合气体中的体积含量优选为0.02~80%。本发明的吸收剂能够将上述绝大部分酸性气体从混合气体中脱除。
并且,本发明的酸性气体吸收剂还能够再生并循环利用,因此本发明的应用还包括通过解吸、闪蒸或蒸汽汽提从上述富集有酸性气体的吸收剂中释放所吸收的酸性气体并得到再生的酸性气体吸收剂的步骤,其中,解吸温度为90~135℃,解吸压力为1.5~3MPa。例如,在90~135℃、1.5~3MPa的条件下解吸酸性气体得到酸性气体吸收剂贫液。
图1示出了采用本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂进行混合气体中酸性气体吸收的吸收及解吸装置的结构流程图。
如图1所示,可以采用图1所示的装置进行酸性气体的吸收和酸性气体吸收剂的解吸再生。具体地,如图1所示的装置包括:重力分离器1、过滤分离器2、吸收塔3、富液加热器4、闪蒸罐5、闪蒸塔6、贫液循环泵7、贫液后过滤器8、活性炭过滤器9、贫液预过滤器10、贫液后冷器11、贫液空冷器12、贫液增压泵13、贫富液换热器14、再生塔重沸器15、再生塔16、酸气空冷器17、酸气后冷器18、回流罐19、回流泵20、湿净化气分离器21等组件。
原料气经重力分离器1、过滤分离器2后从下部进入吸收塔3,酸性气体吸收剂从吸收塔3顶部入塔,在塔内吸收硫化氢、二氧化碳和有机硫醇等酸性气体后变成富液从吸收塔3塔底流出,原料气中的硫化氢、有机硫醇、二氧化碳等酸性气体通过与酸性气体吸收剂接触而被除去,原料气成为净化气从吸收塔3塔顶经湿净化气分离器21气液分离后排出;从吸收塔3塔底出来的富液经富液加热器4降压、加热后经进入闪蒸装置(包括闪蒸罐5和闪蒸塔6)进行闪蒸,闪蒸后的富液经贫富液换热器14加热后进入再生塔16再生,再生后的酸性气体吸收剂进入贫富液换热器14,然后经贫液增压泵13打入贫液空冷器12和贫液后冷器11中冷却后分两支路,一支路经过滤装置(包括贫液后过滤器8、活性炭过滤器9和贫液预过滤器10)过滤后再与另一支路混合,然后再分为两支路,一路经贫液循环泵7打入吸收塔循环使用,另一路接入闪蒸塔6使用。本发明不限于此,也可以采用其它结构的装置进行原料气的处理。
应理解,本发明详述的上述实施方式及以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
下面结合具体实施例对本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及其应用作进一步说明。
实施例1:
按质量百分比计,本实施例的酸性气体吸收剂包括以下组分:双(3-氨基丙基)聚乙二醇50wt%、叔丁胺基二乙醇胺10wt%、环丁砜30wt%、硼酸缓蚀剂1wt%、甲基硅油2wt%和余量的水。将该吸收剂装入图1中通过连续流动方式连接在一起的吸收塔和汽提塔的气体处理单元中。将吸收塔温度升高至35℃,同时将汽提塔温度升高至约105℃,用于包括H2S 4.2%、CO2 6.26%、有机硫醇480ppm的原料气的气体净化,净化后气体中的H2S为17ppm、CO2为1.3%、硫醇为50ppm,吸收剂的酸气负荷为0.78mol(H2S+CO2)/mol胺。
将吸收后得到的吸收剂富液经贫富液换热器加热后进入再生塔再生,再生温度为100℃且压力为2MPa。再生后的酸性气体吸收剂进入贫富液换热器和贫液增压泵,经贫液增压泵打入贫液空冷器和贫液后冷器中,冷却后经贫液过滤器过滤后,回收得到的吸收剂基本不含酸性气体。
实施例2:
按质量百分比计,本实施例的酸性气体吸收剂包括以下组分:双(3-氨基丙基)聚乙二醇35wt%、甲基二乙醇胺30wt%、环丁砜30wt%、硼酸缓蚀剂1wt%、甲基硅油2wt%和余量的水,将该吸收剂装入图1中通过连续流动方式连接在一起的吸收塔和汽提塔的气体处理单元中。将吸收塔温度升高至35℃,同时将汽提塔温度升高至约105℃,用于包括H2S4.2%、CO2 6.26%、有机硫醇480ppm的原料气的气体净化,净化后气体中H2S为20ppm、CO2为2.1%、硫醇为69ppm,吸收剂的酸气负荷为0.75mol(H2S+CO2)/mol胺。
将吸收后得到的吸收剂富液经贫富液换热器加热后进入再生塔再生,再生温度为100℃且压力为2MPa。再生后的酸性气体吸收剂进入贫富液换热器和贫液增压泵,经贫液增压泵打入贫液空冷器和贫液后冷器中,冷却后经贫液过滤器过滤后,回收得到的吸收剂基本不含酸性气体。
实施例3:
按质量百分比计,本实施例的酸性气体吸收剂包括以下组分:双(3-氨基丙基)聚乙二醇55wt%、甲基二乙醇胺10wt%、环丁砜30wt%、硼酸缓蚀剂1wt%、甲基硅油2wt%和余量的水。将该吸收剂装入图1中通过连续流动方式连接在一起的吸收塔和汽提塔的气体处理单元中。将吸收塔温度升高至35℃,同时将汽提塔温度升高至约105℃,用于包括H2S4.2%、CO2 6.26%、有机硫醇480ppm的原料气的气体净化,净化后气体中的H2S为11ppm、CO2为1.9%、硫醇为76ppm,吸收剂的酸气负荷为0.76mol(H2S+CO2)/mol胺。
将吸收后得到的吸收剂富液经贫富液换热器加热后进入再生塔再生,再生温度为100℃且压力为2MPa。再生后的酸性气体吸收剂进入贫富液换热器和贫液增压泵,经贫液增压泵打入贫液空冷器和贫液后冷器中,冷却后经贫液过滤器过滤后,回收得到的吸收剂基本不含酸性气体。
实施例4:
按质量百分比计,本实施例的酸性气体吸收剂包括以下组分:双(3-氨基丙基)聚乙二醇30wt%、甲基一乙醇胺30wt%、环丁砜35wt%、硼酸缓蚀剂1wt%、甲基硅油2wt%和余量的水。将该吸收剂装入图1中通过连续流动方式连接在一起的吸收塔和汽提塔的气体处理单元中。将吸收塔温度升高至35℃,同时将汽提塔温度升高至约105℃,用于包括H2S4.2%、CO2 6.26%、有机硫醇480ppm的原料气的气体净化,净化后气体中的H2S为9ppm、CO2为1.7%、有机硫醇为71ppm,吸收剂的酸气负荷0.77mol(H2S+CO2)/mol胺。
将吸收后得到的吸收剂富液经贫富液换热器加热后进入再生塔再生,再生温度为100℃且压力为2MPa。再生后的酸性气体吸收剂进入贫富液换热器和贫液增压泵,经贫液增压泵打入贫液空冷器和贫液后冷器中,冷却后经贫液过滤器过滤后,回收得到的吸收剂基本不含酸性气体。
实施例1-4可知,本发明含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂大大增强了其酸气负荷量,具有良好的酸性气体吸收效果和再生能力。
对比例1:
按质量百分比计,本对比例的酸性气体吸收剂包括以下组分:双(3-氨基丙基)聚乙二醇3%、甲基哌嗪35%、环丁砜45%、硼酸缓蚀剂1%、甲基硅油2%和余量的水。将该吸收剂装入图1中通过连续流动方式连接在一起的吸收塔和汽提塔的气体处理单元中。将吸收塔温度升高至35℃,同时将汽提塔温度升高至约105℃,用于包括H2S 4.2%、CO2 6.26%、有机硫醇480ppm的原料气的气体净化,净化后气体中的H2S为89ppm、CO2为3.5%、硫醇为153ppm,吸收剂的酸气负荷0.59mol(H2S+CO2)/mol胺。
本对比例中第一组分胺的含量低于优选含量,与实施例1-4相比,吸收剂的酸气负荷下降了近0.2mol(H2S+CO2)/mol胺左右,净化后气体中各酸性组分含量均增大。
对比例2:
按质量百分比计,本对比例的酸性气体吸收剂包括以下组分:双(3-氨基丙基)聚乙二醇50wt%、环丁砜40wt%、硼酸缓蚀剂1wt%、甲基硅油2wt%和余量的水。将该吸收剂装入图1中通过连续流动方式连接在一起的吸收塔和汽提塔的气体处理单元中。将吸收塔温度升高至35℃,同时将汽提塔温度升高至约105℃,用于包括H2S 4.2%、CO2 6.26%、有机硫醇480ppm的原料气的气体净化,净化后气体中的H2S为100ppm、CO2为2.9%、硫醇为130ppm,吸收剂的酸气负荷为0.68mol(H2S+CO2)/mol胺。
将吸收后得到的吸收剂富液经贫富液换热器加热后进入再生塔再生,再生温度为100℃且压力为2MPa。再生后的酸性气体吸收剂进入贫富液换热器和贫液增压泵,经贫液增压泵打入贫液空冷器和贫液后冷器中,冷却后经贫液过滤器过滤后,回收得到的吸收剂基本不含酸性气体。
对比例3:
按质量百分比计,本对比例的酸性气体吸收剂包括以下组分:甲基二乙醇胺50wt%、环丁砜40wt%、硼酸缓蚀剂1wt%、甲基硅油2wt%和余量的水,将该吸收剂装入图1中通过连续流动方式连接在一起的吸收塔和汽提塔的气体处理单元中。将吸收塔温度升高至35℃,同时将汽提塔温度升高至约105℃,用于包括H2S 4.2%、CO2 6.26%、有机硫醇480ppm的原料气的气体净化,净化后气体中H2S为108ppm、CO2为2.7%、硫醇为99ppm,吸收剂的酸气负荷为0.69mol(H2S+CO2)/mol胺。
将吸收后得到的吸收剂富液经贫富液换热器加热后进入再生塔再生,再生温度为100℃且压力为2MPa。再生后的酸性气体吸收剂进入贫富液换热器和贫液增压泵,经贫液增压泵打入贫液空冷器和贫液后冷器中,冷却后经贫液过滤器过滤后,回收得到的吸收剂基本不含酸性气体。
对比例2、3为分别单独地含有第一组分胺或第二组分胺的吸收剂,吸收剂的酸气负荷均有所下降,下降了近0.1mol(H2S+CO2)/mol胺;净化后气体中的各酸性组分含量均有所增加。
综上所述,本发明中含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的水溶液酸性气体吸收剂还包括一种或多种其它胺、物理溶剂、抗腐蚀剂、消泡剂和水,其适用于从混合气体中脱除诸如二氧化碳和硫化氢等酸性气体,本发明可用于天然气、石油炼厂气、合成气、工业废气、液化石油气等中酸性气体的脱除。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (12)

1.一种含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述酸性气体吸收剂包括第一胺组分、第二胺组分、物理溶剂、抗腐蚀剂、消泡剂和余量的水,所述第一胺组分为双(3-氨基丙基)聚乙二醇,所述第二胺组分为一种或多种其它胺,所述其它胺选自链烷基醇胺和环胺,其中,以质量百分比计,所述酸性气体吸收剂中的总胺含量为10~85wt%,所述第一胺组分的含量为5~50wt%,所述第二胺组分的含量为5~50wt%。
2.根据权利要求1所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述酸性气体吸收剂中的总胺含量为20~70wt%。
3.根据权利要求2所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述酸性气体吸收剂中的总胺含量为35~60wt%。
4.根据权利要求1所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述第一胺组分的含量为20~50wt%,所述第二胺组分的含量为10~40wt%。
5.根据权利要求4所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述第一胺组分的含量为35~50wt%。
6.根据权利要求1所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述物理溶剂的含量为10~60wt%,所述抗腐蚀剂的含量为0.5~3wt%,所述消泡剂的含量为1~2wt%。
7.根据权利要求1所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述其它胺为甲基二乙醇胺、甲基一乙醇胺、二异丙醇胺、叔丁胺基二乙醇胺、哌嗪和甲基哌嗪中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述物理溶剂为环丁砜及其衍生物、N-甲基吡咯烷酮、N-烷基化的吡咯烷酮及其相应的哌啶酮和聚乙二醇二烷基醚中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述抗腐蚀剂为硼酸钠、硼酸缓蚀剂、Na2CO3和NaHCO3缓蚀剂中的任意一种或两种以上以任意比例混合而成。
10.根据权利要求1所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂,其特征在于,所述消泡剂为甲基硅油。
11.如权利要求1至10中任一项所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的应用,其特征在于,将所述酸性气体吸收剂在20~60℃的吸收温度条件下与含有酸性气体的混合气体接触并用于去除所述混合气体中的酸性气体,得到处理后气体和富集有酸性气体的吸收剂,
其中,所述混合气体为天然气、石油炼厂气、合成气、工业废气和液化石油气中的至少一种,所述酸性气体为CO2、H2S、COS、SO2、SO3、CS2、HCN和硫醇中的至少一种,所述酸性气体在混合气体中的体积含量为0.02~80%。
12.根据权利要求11所述含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂的应用,其特征在于,所述应用还包括通过解吸、闪蒸或蒸汽汽提从所述富集有酸性气体的吸收剂中释放所吸收的酸性气体并得到再生的酸性气体吸收剂的步骤,其中,解吸温度为90~135℃,解吸压力为1.5~3MPa。
CN201710442194.4A 2017-06-13 2017-06-13 含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用 Active CN107081052B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710442194.4A CN107081052B (zh) 2017-06-13 2017-06-13 含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710442194.4A CN107081052B (zh) 2017-06-13 2017-06-13 含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107081052A CN107081052A (zh) 2017-08-22
CN107081052B true CN107081052B (zh) 2019-10-25

Family

ID=59605562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710442194.4A Active CN107081052B (zh) 2017-06-13 2017-06-13 含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107081052B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107937074B (zh) * 2017-11-29 2021-03-23 常州大学 一种复合型天然气脱硫剂及其制备方法
CN113318571A (zh) * 2021-05-27 2021-08-31 华侨大学 一种用于捕集co2的双相吸收剂及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101322900A (zh) * 2008-07-29 2008-12-17 顾泽元 一种复配型脱硫剂
CN101327392A (zh) * 2007-06-12 2008-12-24 韩国电力公社 用于酸性气体分离的吸收剂
CN102652033A (zh) * 2010-01-05 2012-08-29 蒂森克虏伯伍德公司 用添加空间位阻胺的胺水溶液从气体中去除co2
CN106457125A (zh) * 2014-05-23 2017-02-22 塔明克公司 改进的通过含有胺化合物的吸收剂溶液去除酸性气体的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2992229B1 (fr) * 2012-06-26 2015-10-30 IFP Energies Nouvelles Solution absorbante a base de diamines tertiaires appartenant a la famille des aminoethylmorpholines encombrees et procede d'elimination de composes acides d'un effluent gazeux

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101327392A (zh) * 2007-06-12 2008-12-24 韩国电力公社 用于酸性气体分离的吸收剂
CN101322900A (zh) * 2008-07-29 2008-12-17 顾泽元 一种复配型脱硫剂
CN102652033A (zh) * 2010-01-05 2012-08-29 蒂森克虏伯伍德公司 用添加空间位阻胺的胺水溶液从气体中去除co2
CN106457125A (zh) * 2014-05-23 2017-02-22 塔明克公司 改进的通过含有胺化合物的吸收剂溶液去除酸性气体的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107081052A (zh) 2017-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5659128B2 (ja) 酸性ガス吸収剤、酸性ガス除去方法および酸性ガス除去装置
DK2300127T3 (en) ABSORPENT AND PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF ACID GASES FROM LIQUID FLOWS, PARTICULARLY FROM Flue gases
US20060104877A1 (en) Method of deacidizing a gas with a fractional regeneration absorbent solution
JP2012530597A (ja) ストリッピング助剤を含有する吸収剤を用いる酸性ガスの除去
EA016209B1 (ru) Способ извлечения диоксида углерода из газового потока
CN1349427A (zh) 从气流中脱除酸性气体的吸收剂组合物
CN101745289B (zh) 从含co2的气体混合物中选择性脱除h2s的方法
WO2015177333A1 (en) Improved acid gas removal process by absorbent solution comprising amine compounds
CN103221125A (zh) 酸性气体吸收剂组合物
JP2014004533A (ja) 酸性ガス吸収剤、酸性ガス除去方法および酸性ガス除去装置
JP2016533886A (ja) 四級アンモニウム塩を含有するガススイートニング溶媒
CN100584432C (zh) 从酸性气流中除去硫醇的吸收剂和方法
JP2015107443A (ja) 酸性ガス吸収剤、酸性ガス除去装置および酸性ガス除去方法
CN107081052B (zh) 含双(3-氨基丙基)聚乙二醇的酸性气体吸收剂及应用
KR101038764B1 (ko) 이산화탄소 분리 회수 장치 및 그의 공정 방법
JP2017537771A (ja) ガス状混合物からの酸性ガス除去に有用な2−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオールの水溶液
CN101676018A (zh) 从酸性气流中选择性除去cos的方法
KR20200011761A (ko) 금속 산화물 촉매를 이용한 아민계 이산화탄소 흡수제의 증류 재생방법
JP6781151B2 (ja) 2−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオールの水溶液を使用してガス状混合物から酸性ガスを除去するためのプロセス
CN106854478A (zh) 一种含有离子液体活化剂的吸收液
JP2018516747A (ja) ガス状混合物からの硫化水素の選択的除去のための水溶性アルカノールアミン組成物及び工程
CN105344205A (zh) 一种能从含co2的混合气中选择性脱除h2s的吸收剂
JP2007000702A (ja) 吸収液、co2又はh2s又はその双方の除去装置及び除去方法
CN104069716B (zh) 一种从酸性气流中除去co2及硫化物的溶剂及其应用
CN108568191A (zh) 一种降低硫磺回收装置尾气中硫含量的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180115

Address after: 610041 Chengdu high tech Zone, Sichuan province sublimation Road No. 6

Applicant after: China Petroleum Engineering Construction Co Ltd

Address before: 610041 Chengdu high tech Zone, Sichuan province sublimation Road No. 6

Applicant before: Engineering Design Co., Ltd., China Petroleum Group

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210219

Address after: No.2 Daqing East Road, Dushanzi District, Karamay City, Xinjiang Uygur Autonomous Region 834000

Patentee after: CNPC Engineering Co.,Ltd.

Patentee after: CHINA PETROLEUM ENGINEERING & CONSTRUCTION Corp.

Patentee after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp.

Address before: No. 6, Sichuan hi tech Zone, sublime Road, Chengdu, Sichuan

Patentee before: CHINA PETROLEUM ENGINEERING & CONSTRUCTION Corp.