[发明专利]气态烃原料脱水以及脱除硫化氢和硫醇装置、方法和催化剂

说明书

本发明属于气态烃原料(天然气、半生气、工艺气体等，包括气体环境)脱除硫化氢和硫醇技术这一领域，并可同时用于各种气态烃原料脱水以及脱除硫化氢和硫醇。

技术领域

本发明属于气态烃原料(天然气、半生气、工艺气体等，包括气体环境)脱除硫化氢和硫醇技术这一领域。可同时用于各种气态烃原料脱水以及脱除硫化氢/硫醇。

背景技术

已有技术(US，专利号4622212，发布时间1986年11月11日)描述硫化氢液相氧化成硫磺的过程(Lo-Cat过程)，使用螯合铁。Lo-Cat过程就使用催化反应器和催化剂溶液再生器，将硫化氢转化成硫磺。

上述过程脱除硫化氢程度不足，以及无法脱水及脱除硫醇必须被视为它的缺点。

已有技术(US专利号8735316，发布时间2014年5月27日)描述烃类溶液催化脱除硫醇过程，即通过硫醇转化成二硫化物而脱除硫醇。使用CuCl和单乙醇胺(MEA)、乙腈或一元醇的合成物作为催化剂。该过程在大气氧气下而进行的，温度为22-140℃。剩余硫醇硫量可降低至20ррm。

上述过程仅可净化液体，并且缺乏硫化氢和/或水脱除相关信息，必须被视为缺点。

已有技术(RU，专利号2385180，发布时间27.03.2010)描述将硫化氢转化成硫磺的Claus-过程。

被净化气体初步氨基处理，多阶段，硫化氢转化成硫磺的程度不足，要再净化大气排放，工艺设备复杂，并且无法脱水及脱除硫醇，必须被视为上述过程的缺点。

已有技术(US，专利号5286697，发布时间1994年2月15日)也描述Claus-升级过程。

对于硫醇和水的脱除上述过程一样不适应，而处理硫化氢的效率更低。

已有技术(RU，专利号2405738，发布时间2010年4月27日)描述工业气体制硫磺法，所使用催化剂制造法是脱羟基硅胶(97.65％)上涂2.35m％磷酸亚铁(III)，其中硅胶提供烃类气体所含硫化氢制硫磺的条件。

上述技术硫化氢转化程度不足，催化剂制造有难度，无法用于脱水，必须被视为缺点。

已有技术(RU，专利号2398735，发表时间2010年9月10日)描述气流脱除硫化氢方法，即通过硫化氢液相催化氧化成元素硫，催化剂包含过渡金属化合物和有机络合物。为了氧化硫化氢，建议使用大气氧，并使用铜的卤化物作为过渡金属化合物，溶液含铜量为从0.015到0.1m％；同时，使用二甲基甲酰胺、吡咯烷酮、甲基吡咯烷酮、吡啶、喹啉等化合物作为有机络合物，反应基于溶剂特性而进行的，从以下系列溶剂可以做出选择：一元醇、多元醇、水或混合物，如煤油、异辛烷、凝析气，温度为20-40°С。

仅用于气体脱硫，无法用于脱水，必须被视为上述过程的缺点。

烃类气体净化与脱水过程(RU，专利号2127146，发布时间1999年3月10日)，作为与该发明提出的技术方案最为相似的过程，其可被视为已有技术，净化程度为剩余H₂S含量低于4mln^-1V，脱水的露点温度从0℃到-18℃。根据上述最相似的技术方案，将使用“二醇胺”溶液脱除气体中的硫化氢和水分。运用上述过程无法将硫化氢处理成硫磺。已脱除的硫化氢将经过补燃产生二氧化硫。

无法净化硫醇，并且会产生二氧化硫，而二氧化硫是需要处理的，均可被视为上述过程的缺点。

发明内容

本发明没有已有上述技术的缺点，因此，能够同时进行气体脱水、脱硫和脱硫醇，硫醇处理程度超过99％，无大气排放或任何需要处理的废物。

本发明所解决的技术问题在于其研制的技术方案，该技术方案将烃类气体同时脱除硫化氢、硫醇以及脱水，SH转化程度99.999％以上。