文档介绍：氧化铁脱硫剂
原油及其馏分油、天然气、炼厂气等原料的加工和使用都需要脱硫。半个多世纪以来,脱硫剂不断更新,技术不断发展,从而大大促进了炼油工业的发展。工业上针对不同对象和要求,采用不同的方法进行脱硫。随着原油质量变劣和环保法规日益严格,工业上对脱硫技术要求越来越高。30 年代起主要应用液体脱硫剂乙醇***(MEA) 、二乙醇***(DEA) ,随后固体脱硫剂应运而生。50~70 年代,国外开发了细菌脱硫和生物脱硫技术,至今仍在日新月异的发展。80 年代,国外开始使用 N -***二乙醇***(MDEA)和一系列复合型脱硫剂,从而使脱硫理论研究和技术应用得到进一步完善。目前,许多炼厂纷纷推出以节能,增效为主体的新型高效脱硫剂,使脱硫技术发展达到了前所未有的水平。脱硫剂分类脱硫剂一般指脱除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物(主要是指H2S)的药剂;在污染物的控制和处理中主要指能去除废气中硫氧化物(包括SO2和SO3)所用的药剂。此处主要是讲在天然气中的应用。其主要分类有:
一湿法脱硫技术进展
湿法脱硫处理量大,操作连续,投资和操作费用低,因此工业上主要采用湿法脱硫来处理含H2S的气体,是最早出现的脱硫技术,目前仍有广泛应用。一般采用溶剂进行物理或化学吸收,富硫溶液再经解吸放出 H2S ,使溶剂再生。其中醇***类液体脱硫剂是工业上应用最成功的方法。目前大量使用的湿法脱硫剂有乙醇***(MEA) ,二乙醇***(DEA) ,二甘醇***,二异丙醇***(DIPA) ,三乙醇***,N - ***二乙醇***(MDEA)等。
MEA
MEA是较早开发出的脱硫剂,它使用广泛,络合反应能力强,易于解吸和再生。因而一经发现就在工业上得到广泛应用。乙醇***脱去气体中的 H2S、CO2是同时进行的。温度较低时,它吸收H2S 、CO2生成***的硫化物和碳酸盐;当温度升高时,***的硫化物和碳酸盐发生分解,逸出原来的H2S、CO2,故乙醇***可以重复使用。通常炼厂气含羰基硫时用DEA进行吸收。乙醇***吸收H2S为化学吸收,在吸收过程中乙醇***易变质,且起泡明显易降解,跑损量大。通常采用较低浓度来吸收,以减轻发泡目前 MEA在炼厂较少使用。
SF - DIPA
1963年Shell公司推出一种用化学、物理溶剂处理酸性气体的新工艺,称为Sulfionl pro2cess,即以SF-DIPA(环丁砜—二异丙醇***)水溶液作脱除H2S、CO2的溶剂,其优点是腐蚀性小,降解产物生成不敏感;在低酸气分压下以DI2PA 化学吸附为主,而在高分压下环丁砜的物理吸收则起主导作用,兼容了化学、物理吸收之长,而且更重要的是具有脱除有机硫的能力。
MDEA
MDEA 是 Fluor公司最早开发的高效脱硫剂,80年代我国也开始使用新型 MDEA。进入90 年代,世界各大中型炼油厂相继使用MDEA。
MDEA 的吸收原理如下:
(HOCH2CH2)2NCH3+ H2S
? (HOCH2CH2)2NH + CH3 + HS-(快反应) ( 1)
由于叔***分子氮原子上没有氢原子,不能和CO2直接反应,必须通过下
列过程:
CO2 + H2O ? HCO3- 慢反应) ( 2)
H+ + R2NCH3 ? R2NH+ CH3(瞬间反应) ( 3)
由于反应( 2) 速率极慢, 所以MDEA 对 H2S吸收具有较高的选择性。
MDEA 分子氮原子上无活泼氢原子,因此它不能同CO2、COS、CS2等直接反应, 故无口恶唑烷***类的变质产物。MDEA溶液腐蚀性很轻微,采用它吸收H2S 气体可以降低溶液循环量,提高酸气质量和减少总酸气量,并且它还可以减少装置的投资和操作费用,有较强的发展生命力。但是,MEDA 较其它***的水溶液抗污染能力差,易产生溶液发泡,设备堵塞等问题。New sulfinol 液体脱硫剂是克服单独使用MDEA 的缺陷而开发的一种新型复合脱硫剂,它以环丁砜- MEDA 水溶液为溶剂, 其优点是脱H2S 同时也能脱除大部分有机硫,对H2S 的吸收选择性优于MEDA。目前New sulfinol 法在炼厂得到广泛的推广和应用。
叔***- Selef ining
Selefining脱硫剂以叔***为基础。它溶解在含一定水量的有机溶剂中,对H2S有相当高的选择吸收能力。叔***脱硫过程是利用叔***与H2S起中和反应及叔***的高选择性,反应原理如下:
2R3N + H2S→(R3NH)2S
R3N + H2S→R3NH+SH
其中一个 R基中可连有羟基,其余R基亦可是烷基或带有羟基,生成物是***的硫化物或二硫化物,其反应速度相当快。Selefining法可以大大降低吸收剂溶液的循环量
,与MEDA法在提高溶液浓度上有相似之处,不