阅读说明：本技术 一种脱除气体中硫化氢和硫醇的方法 (Method for removing hydrogen sulfide and mercaptan in gas ) 是由 杜朋辉 黄奕龙 薛菲 王健 卢巧慧 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明属于气体净化技术领域,尤其涉及一种从气体中脱除硫化氢和硫醇的方法,具体为通过在氢氧化钠脱硫液中添加醌类化合物,应用氢氧化钠脱硫液与待处理气体进行喷淋混合,通过醌类化合物与硫化氢及硫醇的共价键和作用,实现脱除气体中的硫化氢和硫醇；所述氢氧化钠脱硫液包含浓度为3-15g/L的醌类化合物。本发明的工艺具有以下特征：(1)硫化氢和硫醇脱除效率高,硫醇脱除率>95％,总硫脱除率>99.5％；(2)脱硫液成本低。本发明方法可以用于处理天然气和炼厂中硫化氢和硫醇的脱除。(the invention belongs to the technical field of gas purification, and particularly relates to a method for removing hydrogen sulfide and mercaptan from gas, which specifically comprises the steps of adding a quinone compound into a sodium hydroxide desulfurization solution, spraying and mixing the sodium hydroxide desulfurization solution and the gas to be treated, and removing the hydrogen sulfide and the mercaptan from the gas through the covalent bond and the action of the quinone compound, the hydrogen sulfide and the mercaptan; the sodium hydroxide desulfurization solution contains quinone compounds with the concentration of 3-15 g/L. The process of the invention has the following characteristics: (1) the removal efficiency of hydrogen sulfide and mercaptan is high, the removal rate of mercaptan is more than 95%, and the total removal rate of sulfur is more than 99.5%; (2) the desulfurization solution has low cost. The method can be used for removing hydrogen sulfide and mercaptan in natural gas treatment and refinery.)

一种脱除气体中硫化氢和硫醇的方法

技术领域

本发明属于气体净化技术领域，尤其涉及一种从气体中脱除硫化氢和硫醇的方法，具体为通过在氢氧化钠脱硫液中添加醌类化合物的共价键合脱硫方法。

背景技术

众所周知，含硫化氢的工业原料气会引起管道、设备腐蚀，催化剂中毒，影响产品质量；含硫化氢和硫醇的废气排放会造成严重的环境问题。

然而目前现有技术中的脱除硫化氢的方法主要有：(1)干法脱硫，如氧化铁法、氧化锌法和活性炭法等。(2)醇胺法。(3)湿式氧化法，如ADA法、栲胶法、MSQ法、PDS法和络合铁法等。(4)物理溶剂法如低温甲醇法、NHD法等。

脱除硫醇的方法主要有：(1)物理吸附法，如AC(活性炭)或改良活性炭等。(2)有机溶剂法。(3)强氧化剂法。(4)碱液吸收法。

随着含硫油田气及高含硫天然气的开采，气体中含有硫化氢和硫醇，炼厂气中含有硫化氢和硫醇，通常采用胺法脱除硫化氢，脱除硫化氢的气体再用碱吸收硫醇，存在流程复杂含硫化氢和硫醇的工业原料气会引起污染环境，设备腐蚀，产品质量的问题，传统的干法脱硫，湿式氧化脱硫和醇胺法脱硫存在技术工艺复杂，成本昂贵等问题。

发明内容

为了有效解决上述问题，本发明提供一种脱除气体中硫化氢和硫醇的方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种脱除气体中硫化氢和硫醇的方法，其特征在于，应用氢氧化钠脱硫液与待处理气体进行喷淋混合，实现脱除气体中的硫化氢和硫醇；

所述氢氧化钠脱硫液包含浓度为3-15g/L的醌类化合物。

进一步地，所述的醌类化合物包括对苯醌、邻苯醌、2，6-二甲基对苯醌中的一种或多种混合物。

进一步地，所述氢氧化钠脱硫液在处理气体过程中的温度为30-40℃；

所述氢氧化钠脱硫液的pH值为9-12。

进一步地，所述方法包括如下步骤：

A)提供一个吸收塔；

B)在所述吸收塔的中下部位置处通入待处理气体；

C)在吸收塔的顶部通入含醌类化合物的氢氧化钠脱硫液氢氧化钠脱硫液；

D)氢氧化钠脱硫液氢氧化钠脱硫液与待处理气体混合后存至所述吸收塔底部，由底部排出后进行含硫富液水热处理，生成含硫腐殖质。

进一步地，所述待处理气体通过缓冲器稳定输入至所述吸收塔的中下部位置。

进一步地，经过脱硫处理后的脱硫尾气，通过所述吸收塔顶部排出，完成脱硫操作。

进一步地，所述缓冲器与吸收塔之间设置有用于监测待处理气体的温度计；

所述氢氧化钠脱硫液氢氧化钠脱硫液通过一个用于监测液态温度的温度计后，通入所述吸收塔顶部。

进一步地，所述步骤D)中含硫富液水热处理的温度为160-200℃。

进一步地，所述氢氧化钠脱硫液通过设置在所述吸收塔内顶部的喷淋头喷入所述吸收塔内。

本发明的原理是氢氧化钠碱性脱硫液在吸收过程中硫化氢和硫醇转化为相应的化合物分子；在醌类化合物的作用下，含有巯基结构的硫化氢和硫醇与醌类化合物发生亲核加成反应，生成以C-S-C共价键连接的聚合物，反应后的溶液通过进行水热法生成大分子腐殖质，实现无害化去除，处理后的气体直接排放。

进一步地，采用含有醌类化合物的氢氧化钠碱性吸收液硫化氢和硫醇转化为以C-S-C共价键合的大分子聚合物；吸收了硫化氢和硫醇的吸收液通过水热法生成对环境无害的含硫腐殖质，同时气体达到排放要求。所述吸收液为氢氧化钠碱性脱硫液，脱硫液的吸收和水热温度分别为30～40℃和160～200℃，吸收和水热过程中溶液的pH控制在9～12。

所述含硫化氢和硫醇的气体经脱硫后，总硫的脱除率在99.5％以上。

本发明的有益效果为：本发明方法可以用于处理天然气和炼厂中硫化氢和硫醇的脱除，采用氢氧化钠碱性溶液中加入醌类化合物后，提高了氢氧化钠碱性溶液脱除硫化氢和硫醇的效率，可将气体中的硫化氢和硫醇脱除到管输标准，处理气气体中硫化氢含量0.1～10％，硫醇5～1000mg/Nm³，优选处理气体中硫化氢含硫0.1～5％，硫醇5～200mg/Nm³。

进一步地，硫化氢和硫醇脱除效率高，硫醇脱除率>95％，总硫脱除率>99.5％；脱硫液成本低。

附图说明

图1为本发明第一实施例工艺流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，并不限定本发明的应用范围，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图将本发明应用于其他类似场景；

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词语并非特指单数，也可以包括复数。一般来说，术语“包括”或“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。

本发明的第一实施例：

(1)试验条件

在本实施例中，试验气体采用天然气中加入一定量的硫化氢和硫醇设定为含硫气体，进行实验，具体参数如下：

用天然气配制硫化氢浓度为8.6g/Nm³，甲硫醇160g/Nm³，乙硫醇30g/Nm³的试验气体。

试验气体流速：1Nm³/小时

气体压力：1MPa

液体流量：30L/小时

吸收温度30～40℃，水热温度160～200℃

对苯醌含量：8g/L

脱硫液氢氧化钠浓度：3g/L

溶液的pH值11

(2)试验方法

如图1所示，本发明用含对苯醌的氢氧化钠碱性脱硫溶液脱除气体中的硫化氢和硫醇，含硫气体自下而上通过缓冲器后，通过温度计监测气体温度后，稳定进入吸收塔底部中，而脱硫吸收液在设定好稳定温度后，通过分配器、喷淋头自上而下仅以吸收塔顶部，并与含硫气体逆流接触，进行脱硫反应；

脱硫后的气体经过测定仪分析气体中硫化氢和硫醇的含量，吸收了硫化物的富液在吸收塔塔底进行收集，收集液进入水热单元进行处理，生成含硫腐殖质产品，实现含硫产品的再生利用。

在本实施例中，所述缓冲器为本领域常见的用于稳定气压的缓冲器装置，所述温度计为本领域用于测定温度的常规装置，所述分配器、及喷淋头为本领域的气体处理中的常规装置，所述水热单元为本领域的常规的水热处理单元，在此不做具体限定。

(3)脱硫效果

上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢的平均含量为15mg/Nm³，甲硫醇870mg/Nm³，乙硫醇32mg/Nm³。

本发明的第二实施例：

(1)试验条件

用天然气配制硫化氢浓度为9.2g/Nm³，甲硫醇170g/Nm³，乙硫醇34g/Nm³的试验气体。

试验气体流速：1Nm³/小时

气体压力：1MPa

液体流量：32L/小时

吸收温度30～40℃，水热温度160～200℃

对苯醌含量：3.5g/L

邻苯醌含量：5/L

脱硫液氢氧化钠浓度：3.4g/L

溶液的pH值12

(2)试验方法与上述实施例内容相同，在此将不再赘述；

(3)脱硫效果

上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢的平均含量为16mg/Nm³，甲硫醇850mg/Nm³，乙硫醇30mg/Nm³。

本发明的第三实施例：

(1)试验条件

用天然气配制硫化氢浓度为20.6g/Nm³，甲硫醇300g/Nm³，乙硫醇70g/Nm³的试验气体。

试验气体流速：1Nm³/小时

气体压力：1MPa

液体流量：30L/小时

吸收温度30～40℃，水热温度160～200℃

邻苯醌含量：5g/L

2，6-二甲基对苯醌含量：5g/L

脱硫液氢氧化钠浓度：5g/L

溶液的pH值11

(2)试验方法与上述实施例内容相同，在此将不再赘述；

(3)脱硫效果

上述试验条件下，连续通气72小时，吸收过程中净化气中硫化氢的平均含量为20mg/Nm³，甲硫醇900mg/Nm³，乙硫醇47mg/Nm³。

应用本发明所述脱除气体中硫化氢和硫醇的方法，采用氢氧化钠碱性溶液中加入醌类化合物后，提高了氢氧化钠碱性溶液脱除硫化氢和硫醇的效率，可将气体中的硫化氢和硫醇脱除到管输标准，处理气气体中硫化氢含量0.1～10％，硫醇5～1000mg/Nm3，优选处理气体中硫化氢含硫0.1～5％，硫醇5～200mg/Nm3。硫化氢和硫醇脱除效率高，硫醇脱除率>95％，总硫脱除率>99.5％；脱硫液成本低。