[发明专利]一种硫化氢气体吸收剂及其应用

说明书

本发明涉及一种硫化氢气体吸收剂及其应用，属于化工分离领域。一种硫化氢气体吸收剂，所述硫化氢气体吸收剂由占其总体积19～60％的深共融溶剂体系以81～40％的溶液体系组成，其中，所述深共融溶剂体系由1,3,5‑三(2‑羟乙基)‑六氢均三嗪与季铵盐按摩尔比1:0.1～1:10组成；所述溶液体系由占所述硫化氢气体吸收剂总体积0～41％的乙二醇和占所述硫化氢气体吸收剂总体积40～1％的去离子水组成。本发明提供的所述硫化氢吸收剂制备成本低、操作条件温和、无三废排放、对环境友好。本发明所述硫化氢吸收剂的深共融溶剂体系具有高的硫化氢吸收率及较好的化学稳定性。

技术领域

本发明涉及一种硫化氢气体吸收剂及其应用，属于化工分离领域。

背景技术

H₂S是存在于天然气和原油中的基本组分之一，其对原油开采、输送和应用影响较大[1]，硫化氢是一种具有较强毒性和刺激性的气体，不仅会对工作人员造成危险，对管道和相关设备产生严重腐蚀作用。因此，有必要对石油和天然气进行脱硫处理，提高天然气质量。强制性国家标准GB17820-2012《天然气》规定一类天然气的H₂S含量≤6mg/m³；二类天然气的H₂S含量≤20mg/m³；三类天然气的H₂S含量≤350mg/m³；而针对海上平台开采作业，空间和投资会有较严格的限制，采用在输送管线上直接注入液体脱硫剂的方法脱硫，已得到业界广泛认可。

脱除H₂S的方法有干法脱硫和湿法脱硫[2-6]。干法脱硫常用来处理含低硫气体，用在气体精细脱硫上，操作上属于间歇过程，饱和后需要更换脱硫剂，应用受到限制。湿法脱硫通常采用液体吸收的方法，水溶性的三嗪基化合物是常用的脱硫剂，尽管其对H₂S的吸收效果比较好，但吸收后容易形成沉淀，会堵塞管道和滤网。为此，亟需开发更为高效脱硫剂。

深共融溶剂(Deep Eutectic Solvents,DESs)是一种新型溶剂，其很多物化性质与离子液体相似，又被称为类离子液体。其优异的物理化学性能已经受到了人们的广泛关注。深共融溶剂是指由两种或三种廉价、绿色的组分彼此间通过氢键结合而形成的共融物[7,8]。它具有较好的化学稳定性和热稳定性；同时，可根据需要进行选择氢键给体和接受体，按需对其进行设计；与离子液体相比，其原料廉价易得且绿色环保，合成工艺简单，且合成过程不需要引入其它有机溶剂就可获得高纯度的产物，原子经济性达100％。因此，深共融溶剂被认为是替代挥发性有机溶剂的“绿色溶剂”。

参考文献

[1]Fish K S,Leppin D,Palla R,et al.Process engineering for naturalgas treatment using direct-injection H2S scavengers.Gas TIPS,2003,9(2):12-17.

[2]Taylor G N,Prince P,Matherly R,et al.Identification of themolecular species responsible for the initiation of amorphous dithiazineformation in laboratory studies of 1,3,5-tris(hydroxyethyl)-hexahydro-s-triazinane as a hydrogen sulfide scavenger.Industrial&Engineering ChemistryResearch,2012,51(36):11613-11617

[3]唐婧亚，韩金玉，王华.可脱除硫化氢的液体脱硫剂研究进展.现代化工,2013，(9):22～26.