CN109692548A - 一种选择性脱硫化合物 - Google Patents

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Abstract

一种选择性脱硫化合物,其特征在于所述的选择性脱硫化合物是式（Ⅰ）所示的化合物，（Ⅰ）本发明的一种选择性脱硫化合物，碱性强、沸点高、水溶性好和空间位阻大等特点，非常适合用于天然气及石油化工气体的脱硫净化；成本低廉，低VOC，具有较好的环境适应性；可以在常压或高压操作，溶剂再生性能好，可循环使用，具有经济性好的特点。

Description

一种选择性脱硫化合物
技术领域
本发明涉及一种选择性脱硫化合物，具体是指一种适用于天然气及石油化工气体脱硫净化的选择性脱硫化合物。
背景技术
天然气及部分石油化工气体中含有一定含量的硫化氢和有机硫等杂质。由于硫化氢和有机硫不仅会腐蚀设备和运输管线，用作燃料会带来空气污染，危害人们健康，用作化工原料时会导致催化剂中毒。因此为保证清洁、安全生产并满足后续产品加工要求，必须进行脱硫净化。
目前气体脱硫净化应用最广泛的技术是醇胺法, 醇胺法使用的溶剂种类较多，常用的主要有一乙醇胺（MEA）、二异丙醇胺（DIPA）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）和叔丁胺基乙氧基乙醇（TBEE）以及复合溶剂等。专利US4405811公布了一组化合物MTBEE(N-甲基叔丁胺基乙氧基乙醇)、IMPE(2-(N-异丙基甲胺基)丙氧基乙醇)和 TBDEA(N-叔丁基二乙醇胺)并测定了三种化合物选择性吸收硫化氢的性能。用于选择性脱硫的胺要同时具备高沸点、强碱性、水溶性好和空间位阻大的特点。常用的醇胺大多既能吸收二氧化碳同时也能吸收硫化氢，工业常用的叔醇胺MDEA可以选择性吸收硫化氢，但与硫化氢反应速率较慢，酸气负荷较低；TBEE和MTBEE可以高选择性吸收硫化氢，但其制造工艺复杂，价格昂贵，经济性不高。
发明内容
本发明的目的在于提出一种适用于天然气及石油化工气体脱硫净化的选择性脱硫化合物，既要具有碱性强、沸点高、水溶性好和空间位阻大的特点，同时要满足脱硫效率高、经济、环保和可循环使用的特点。
本发明的技术方案是：一种选择性脱硫化合物,其特征在于所述的选择性脱硫是式（Ⅰ）所示的化合物，
（Ⅰ）
上述R1、R2、 R3和R4是下列A、B、C组成中的一种：
A:上述R1和R2是H、C1-C6烷基、CH2(OH)中的一种，R3和R4是H、C1-C3烷基中的一种；
B:上述R1是H、C1-C6烷基、CH2(OH)中的一种，R2、R3和R4是H、C1-C3烷基中的一种；
C:上述R1是CH2(OH)，R2、R3和R4是H、C1-C2烷基中的一种。
进一步的，上述式（Ⅰ）所示的化合物是2-二甲氨基-1,3-丙二醇、2-二乙氨基-1,3-丙二醇、2-二丙氨基-1,3-丙二醇、2-二甲氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-二乙氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-二丙氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-二甲氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-二乙氨基-2-乙基-1-丙醇、2-二丙氨基-2-乙基-1-丙醇、2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇、2-二乙氨基-2-甲基-1-丙醇和2-二丙氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种。
本发明的一种选择性脱硫化合物具有如下优点：
（1）式（Ⅰ）选择性脱硫化合物具有碱性强、沸点高、水溶性好和空间位阻大等特点，非常适合用于天然气及石油化工气体中脱硫净化。
（2）式（Ⅰ）选择性脱硫化合物成本低廉，低VOC，具有较好的环境适应性。
（3）式（Ⅰ）选择性脱硫化合物可以在常压或高压操作，溶剂再生性能好，可循环使用，经济性较好。
附图说明
图1为脱硫工艺装置测试示意图。
图2为实施例1的测试结果图。
图3为实施例2的测试结果图。
图4为实施例3的测试结果图。
图5为上述三个实施例测试结果的比较。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种选择性脱硫化合物采用的评价方法：按照图1所示的天然气脱硫工艺装置测试示意图，将含有氮气90%、二氧化碳9%、硫化氢1%的模拟气从气瓶1经过压力表2，经流量计3计量，设定流量2立方米/小时。计量后的气体进入脱硫塔5，脱硫塔5直径100mm,高1500mm。脱硫塔5下方装有气体分布器4，可将含有硫化氢的气体分布均匀后进入脱硫塔上方与塔顶喷淋的脱硫液充分接触，硫化氢被脱硫液吸收，净化后的气体经阀门14进入气体缓冲罐16，在除沫器15的作用下将夹带的脱硫液除去，经阀门17进入气体接收罐18后，进入气相色谱仪19进行分析。脱硫塔5底部的脱硫液经泵6进入脱硫液储罐9，脱硫液中夹带的气体经除沫器8逸出，经阀门13汇入气体缓冲罐16，脱硫液由加热器7保持恒定温度，通过泵11在脱硫液储罐9和脱硫塔5之间循环，吸收硫化氢气体。从阀门10采出脱硫液，分别用硝酸银滴定法测试硫化氢吸收量、盐酸反吹脱后氢氧化钠滴定法测试二氧化碳吸收量。
实施例1
2-二甲氨基-2-乙基-1,3-丙二醇（DMAEPD）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）和叔丁氨基乙氧基乙醇（TBEE）脱硫性能比较。
配置3mol/L DMAEPD水溶液、3mol/L MDEA水溶液和3mol/L MTBEE水溶液，模拟气流速2m3/h，吸收压力0.2MPa，吸收温度40℃条件下，分别用3mol/L DMAEPD水溶液、3mol/LMDEA水溶液和3mol/L TBEE水溶液进行脱硫实验，实验结果如图2所示。DMAEPD选择性脱硫性能略优于TBEE，优于MDEA。
实施例2
2-二甲氨基-2-甲基-1,3-丙二醇（DMAMPD）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）和叔丁氨基乙氧基乙醇（TBEE）脱硫性能比较。
吸收工艺参数同实施例1，配置3mol/L DMAMPD水溶液、3mol/L MDEA水溶液和3mol/L TBEE水溶液进行脱硫实验，实验结果如图3所示。DMAMPD选择性脱硫性能与TBEE相近，优于MDEA。
实施例3
2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇（DMAMP）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）和叔丁氨基乙氧基乙醇（TBEE）脱硫性能比较。
吸收工艺参数同实施例1，配置3mol/L DMAMP水溶液、3mol/L MDEA水溶液和3mol/L TBEE水溶液，进行脱硫实验，实验结果如图4所示。DMAMP选择性脱硫性能略优于TBEE，优于MDEA.
三种化合物选择性脱硫液选择性脱硫性能比较见图5所示,由图5比较可以得出选择性脱硫性能DMAEPD＞DMAMPD＞DMAMP。

Claims (2)

1.一种选择性脱硫化合物,其特征在于所述的选择性脱硫化合物是式（Ⅰ）所示的化合物，
（Ⅰ）
上述R1、R2、 R3和R4是下列A、B、C组成中的一种：
A:上述R1和R2是H、C1-C6烷基、CH2(OH)中的一种，R3和R4是H、C1-C3烷基中的一种；
B:上述R1是H、C1-C6烷基、CH2(OH)中的一种，R2、R3和R4是H、C1-C3烷基中的一种；
C:上述R1是CH2(OH)，R2、R3和R4是H、C1-C2烷基中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种选择性脱硫化合物,其特征在于式（Ⅰ）所示的化合物是2-二甲氨基-1,3-丙二醇、2-二乙氨基-1,3-丙二醇、2-二丙氨基-1,3-丙二醇、2-二甲氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-二乙氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-二丙氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-二甲氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-二乙氨基-2-乙基-1-丙醇、2-二丙氨基-2-乙基-1-丙醇、2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇、2-二乙氨基-2-甲基-1-丙醇和2-二丙氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种。
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