[发明专利]一种吸收H2

说明书

本发明公开一种吸收H₂S的脱硫液，涉及化工过程中气体净化领域和污染控制领域，该脱硫液主要由以下重量份的组分制成：铁基离子液体200份；助溶剂1‑100份；助溶剂包括环丁砜；本发明还提供采用上述脱硫液吸收H₂S的脱硫系统、采用上述脱硫系统吸收H₂S的脱硫方法，本发明的有益效果在于：本发明制备的脱硫液中加入环丁砜，具有适应高压、高浓度以及脱硫过程不受CO₂杂质气影响的特点，对处理体系压力高，或含硫浓度高，以及含CO₂浓度高的工业过程气，如天然气、酸性水气提、生物质气、醇胺液精制含硫尾气的处理具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及化工过程中气体净化领域和污染控制领域，具体涉及一种吸收 H₂S的脱硫液、脱硫系统及脱硫方法。

背景技术

H₂S气体会严重腐蚀运输设备、如油轮、管道、气罐车等，而且其散发的恶臭气体，会严重污染管道、及其他运输设备周边的环境。所以含H₂S的原料气进行运输之前，就地脱硫是非常重要的。

含H₂S原料气包括天然气、生物质燃气、酸性水汽提尾气以及克劳斯加氢尾气等。仅天然气就包括常规天然气、致密气、煤层气、页岩气、天然气水合物。它们不仅H₂S含量高，并且常常会包含有较高浓度的二氧化碳等物质。

例如，我国川渝地区普光气田是我国典型的高含硫气田，H₂S含量可达15％，二氧化碳含量在8％左右；川东北达县-宣汉区块也为高含硫天然气产区，H₂S含量在13-18％，二氧化碳含量为8-10％。不仅如此，一般情况下，天然气、油田伴生气等均是一个高压系统体系。在高压条件下，原料气的体积成倍缩小，这十分有利于脱硫装置的简约化，但在压力条件下原料气中H₂S浓度更高，对所选择的脱硫技术所使用的脱硫液及脱硫工艺具有极大的挑战性。

目前，针对H₂S分离技术参数和工艺的不同要求，国内外进行了大量的研究。根据H₂S的弱酸性和还原性原理，吸收方法大致上可以分为干法和湿法两大类。

干法脱硫具有流程简单、操作方便、酸性气体净化度高等优点，但是只适合处理较低硫含量的气体，常见脱硫剂有活性炭、金属氧化物等。然而，在实际工业过程中，高活性炭制备成本较高，难以满足大规模工业化运行需求。克劳斯法和卡太苏耳弗法是较为传统的方法，在吸收剂解吸时需消耗大量蒸汽导致能耗很高；金属氧化物脱硫剂在脱硫速率、硫化温度和脱硫剂再生方面均有不足之处，一定程度上制约其商业化应用。

液体吸收法多采用ADA法、PDS法、TV法、烷醇胺法、热碳酸钾法等，这些方法多使用碱液作为吸收剂，通过氧化剂将碱液吸收的H₂S氧化。这些方法处理高浓度、高压力H₂S时脱硫液活性成分易失效，运行过程消耗碱液量十分大；并且脱硫液硫容低，只能通过加快脱硫液循环的方式来满足净化要求，这就造成了动力和化学药品的大量损耗，成本极高。另外脱硫后生成的硫单质质量很差，无法使用，只能作为固废处理。

同时，含H₂S的原料气中多伴随高浓度的CO₂，碱液吸收法无选择性，高浓度的CO₂会被碱液吸收，使碱液变质，阻碍脱硫过程，故以上脱硫方法在处理高硫高碳原料气时，还需要先进行脱CO₂过程或在脱硫过程中缩短气液接触时间。对高硫原料气来说，缩短气液接触时间肯定无法使原料气充分脱硫，净化气很难达标。

发明内容

本发明解决的技术问题之一在于现有的脱硫液针对高压H₂S并伴随高浓度的CO₂的原料气的脱硫效果差。

本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：