[其他]聚醇醚物理溶剂脱除气体中硫化物和二氧化碳

说明书

本发明是关于从含酸性气体的混合气中脱除硫化物（包括H₂S和有机硫）和CO₂的高效物理溶剂法。

物理溶剂法主要可以节能，已广泛应用于合成氨和制氢原料气、城市煤气、天然气等混合气中脱除H₂S和CO₂。如冷甲醇（Rectisol）法，净化度较高，可达总硫0.1ppm以下，CO₂10ppm以下适用于对气体净化度要求严格的场合，但低温操作需达-70℃，冷量消耗较大，设备要求低温材料。常温甲醇（Amisol）法，净化度亦较高，但对H₂S不能选择吸收，常温下溶剂挥发度大，气相夹带处理困难。碳酸丙烯酯（Flour）法，对H₂S选择吸收较差。美国专利3737392。73.6.5.报导的Selexol法是可选择脱除H₂S和CO₂，溶剂组成为CH₃O（C₂H₄O）_XCH₃聚乙二醇二甲醚的混合物，式中X＝3～9，同系物大致组成X＝3，4-9%;X＝4，22-24%;X＝5，24-28%;X＝6，20-22%;X＝7，13-15%;X＝8，6-8%;X＝9，2-4%。

本发明与其它物理方法相比，具有能耗低，净化度高，可达H₂S1ppm，CO₂0.1%，对H₂S有良好的选择吸收性，溶剂稳定等特点，与Selexol技术类似，但溶液组成不一样，操作条件不一样，Selexol一般在高压35～105公斤/厘米²吸收，本发明可用于20公斤/厘米²低压吸收，本生系数略高于Selexol。

本发明的吸收液为CH₃O（C₂H₄O）_XCH₃的聚醇醚有机溶剂，式中的X＝2-8，我们经过多次溶剂制备和筛选试验，认为X＝3或4的三聚乙二醇二甲醚和四聚乙二醇二甲醚在吸收中起主导作用，而X大于6的聚醇醚起作用较小，当三（四）聚乙二醇二甲醚组份含量在40-90%时，吸收酸气效果较佳，溶剂组成要求为X＝2，2-5%;X＝3，18-19%;X＝4，28-30%;X＝5，23-26%;X＝6，18-20%。与美国专利溶剂组份及对组份的看法均不同。

本发明是在加压下，使混合气体中H₂S、CO₂、有机硫等酸性气体溶解在溶剂中而被脱除的物理吸收过程，吸收压力愈高，吸收能力愈大，在减压时，溶剂中被吸收的气体得到介吸而使溶剂再生，可不需消耗热量或耗热较少，是一种能耗较低的净化方法，溶剂的比热为0.5008（20.6℃），溶解热H₂S3.26千卡/克分子H₂S（20℃），CO₂3.96千卡/克分子CO₂（30℃）故溶解热效应等均较低。

聚醇醚溶剂对H₂S、CO₂具有较大的溶解能力，吸收净化度高，对CO₂吸收能力与碳酸丙烯酯相仿，对H₂S吸收能力大于碳酸丙烯酯一倍左右，在1大气压，40℃下碳酸丙烯酯与聚醇醚溶剂本生系数对照见表1。

在1大气压，20℃下Selexol与聚醇醚溶剂本生系数对比见表2。