[发明专利]一种高效去除焦炉煤气中H2

说明书

本发明公开了一种高效去除焦炉煤气中H₂S的醇胺复配水溶液，包括N‑甲基二乙醇胺、四甲基铵精氨酸盐以及水；其中N‑甲基二乙醇胺的质量分率为30wt%‑50wt%，四甲基铵精氨酸盐的质量分率为2.5wt%‑7.5wt%，其余为水。本发明通过改变主体吸收剂与促进剂之间浓度比，其最小模拟焦炉煤气中H₂S去除效率为97.73%（尾气中残留浓度为159mg/m³）满足商业焦炉煤气中H₂S的去除效率，最大模拟焦炉煤气中H₂S去除效率为100%远大于商业焦炉煤气中H₂S的去除效率。

技术领域

本发明涉及炼焦行业H₂S捕集技术领域，更具体的说是涉及一种高效去除焦炉煤气中H₂S的醇胺复配水溶液。

背景技术

现有焦炉煤气中H₂S的脱除方式主要为干法工艺和湿法工艺两种：干法脱硫和湿法脱硫。

干法脱硫：主要是指以金属氧化物作为脱硫剂，通过氧化还原反应的方式，在箱式或塔式脱硫设备中对煤气中的硫化氢进行脱除。反应之后的脱硫剂再经过与空气接触等方式进行再生处理，循环利用。

但是，干法脱硫相对限制条件较大，在焦炉煤气净化中难以大面积使用。一般用于处理量小，煤气中H₂S含量少的情况，大部分干法脱硫工艺由于需要更换脱硫剂而不能连续操作。实际应用中，脱硫剂再生效果不好，废弃脱硫剂的处理困难，容易对环境造成二次污染。

湿法脱硫：湿法脱硫是利用特定的溶剂，在脱硫设备中与煤气进行逆向接触，脱除其中的硫化氢。而溶剂通过再生后可重新用于脱硫。根据吸收机理的不同，又可分为吸收法和氧化法。

湿式吸收法包括化学吸收、物理吸收和物理化学吸收。主要吸收工艺有氨水法、胺法、改良醇胺法、AS循环洗涤法、真空碳酸盐法、Sulfiban法等。其中烷醇胺与硫化氢的反应活性好，廉价易得，应用较为普遍。湿法脱硫具有工艺流程简单，可进行连续操作，脱硫效率高等优点。大多数脱硫剂可再生循环利用，运行成本较低。

基于醇胺法的化学吸收技术因其工艺简单、技术成熟、吸收速度快等优点，被认为是很有发展前景的焦炉煤气H₂S捕集技术。传统的伯胺(MEA)、仲胺(DEA)和叔胺(MDEA)等胺类吸收剂被广泛应用于煤气中H₂S的捕集过程中。然而，传统的胺类水溶液存在再生能耗高、吸收率低等缺点。

因此，如何提供一种低能耗和高吸收率的新型醇胺吸收剂已迫在眉睫。

发明内容

本发明通过改变醇胺的质量分率进而改变其配比，得到一种高效去除H₂S的醇胺复配水溶液，满足商业H₂S的去除效率(例如，普通煤气一级标准的H₂S≤200mg/m³，清洁生产标准炼焦行业HJ/T126-2003)。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效去除焦炉煤气中H₂S的醇胺复配水溶液，包括N-甲基二乙醇胺(N-Methyldiethanolamine,MDEA)、促进剂以及水；其中N-甲基二乙醇胺的质量分率为30wt％-50wt％，促进剂的质量分率为2.5wt％-7.5wt％，其余为水。

优选的，所述促进剂为四甲基铵精氨酸盐(Tetramethylammonium Arginine，[N₁₁₁₁][Arg])。

优选的，所述N-甲基二乙醇胺的质量分率为30wt％，四甲基铵精氨酸盐的质量分率为7.5wt％，其余为水。

优选的，所述N-甲基二乙醇胺的质量分率为50wt％，四甲基铵精氨酸盐的质量分率为2.5wt％，其余为水。