脱硫剂及其应用和天然气脱硫方法与流程

本发明涉及天然气净化处理，具体地涉及一种脱硫剂及其应用和天然气脱硫方法。

背景技术：

1、现行《天然气》(gb17820-2018)标准要求进入长输管道天然气的h2s＜6mg/m3、总硫＜20mg/m3。为了达到此标准，国内现有脱硫装置付出了很大的代价，或者技术改造，或者降低负荷换取质量指标，或是提高能耗来满足指标。因此，迫切需要提升脱硫溶剂的性能来充分发挥现有装置的负荷。

2、在天然气净化工艺中，广泛使用醇胺法脱除酸性天然气中的co2和h2s。当前使用的醇胺溶剂主要是n-甲基二乙醇胺(mdea)和mdea的各种配方溶剂。总体上，mdea及其配方溶剂对天然气中cos、cs2、rsh脱除能力有限，难以使得产品气硫含量满足gb17820-2018长输管道要求，即使技术指标上满足了硫化物要求，也使得co2的含量降至0.5mol％以下，远低于gb17820-2018中商品气中3mol％或4mol％，降低了企业的经济效益。虽然对于cos、cs2，工业上可以使用水解法将之转换成h2s、co2后再脱除，如ep1791622a1提到使用固体水解剂将气流中cos转化为h2s和co2。也可以使用cn101175547b提出使用铁氧化物在一定优选温度、压力和空速下实现气流中cos的精脱硫。不论水解或铁氧化物精脱硫，均不能有效降低rsh含量。工业上可以采用分子筛法脱除rsh，如ca2614169a1，但分子筛会对h2s、cos、cs2也会有吸附，为此需要消耗大量净化后的商品气用作再生气去再生分子筛。

3、因此，为了满足当前严格的天然气质量标准，迫切需要一种升级现有天然气脱硫溶剂的需要，既能脱除硫化物，又能使得co2的含量满足指标前提下尽可能的高。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种脱硫剂，该脱硫剂用于含硫气体例如天然气脱硫能够提高对硫化氢、有机硫的吸收选择性，降低对二氧化碳的吸收选择性；降低天然气中的硫化氢含量和总硫含量，提高二氧化碳含量。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种脱硫剂，该脱硫溶剂含有主剂、助剂和添加剂；

3、所述主剂为聚酰胺-胺和2-叔丁胺基乙醇的混合物；

4、所述助剂选自n,n二乙基乙醇胺和/或n-甲基二乙醇胺；

5、所述添加剂选自亚硫酸钠和/或山梨酸钾；以脱硫剂的总质量为基准，主剂含量为45％～70％；助剂含量为30％～55％；添加剂含量为0.01～0.1％；主剂中，聚酰胺-胺与2-叔丁胺基乙醇的质量比为2:1-1:2。

6、本发明第二方面提供一种本发明所述的脱硫剂在含硫气体脱硫中的应用。

7、本发明第三方面提供一种天然气脱硫方法，该方法包括：

8、将含硫天然气通入脱硫溶剂中进行脱硫，其中，所述脱硫溶剂含有本发明所述的脱硫剂。

9、通过上述技术方案，采用本发明所述的脱硫剂，可以在现有含硫气体(例如含硫天然气)净化装置基本不改变流程的基础上降低硫化物含量和保留较多的co2，提高脱硫装置的经济效益，同时维持或提高处理负荷。

10、在基本不改变现有胺法天然气脱硫装置的前提下，通过一步法脱除天然气中的h2s、cos、cs2、rsh，使其h2s含量低于6mg/m3、总硫＜20mg/m3，同时co2含量维持在1.8mol％以上，成为满足质量指标的商品天然气。

技术特征：

1.一种脱硫剂，其特征在于，该脱硫溶剂含有主剂、助剂和添加剂；

2.根据权利要求1所述的脱硫溶剂，其中，

3.根据权利要求1所述的脱硫剂，其中，主剂中，所述聚酰胺-胺的引发核为乙二胺和/或氨，末端基为胺基和/或羟基。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的脱硫剂，其中，

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的脱硫剂，其中，所述聚酰胺-胺的分子代数为2-4代。

6.根据权利要求4或5所述的脱硫剂，其中，所述聚酰胺-胺中，支链来源为丙烯酸甲酯。

7.权利要求1-6中任意一项所述的脱硫剂在含硫气体脱硫中的应用；

8.一种天然气脱硫方法，其特征在于，该方法包括：

9.根据权利要求8所述的脱硫方法，其中，

10.根据权利要求8所述的脱硫方法，其中，

11.根据权利要求10所述的脱硫方法，其中，

12.根据权利要求8或9所述的脱硫方法，其中，

技术总结本发明涉及天然气净化处理技术领域，具体地涉及一种脱硫剂及其应用和天然气脱硫方法。该脱硫溶剂含有主剂、助剂和添加剂；所述主剂为聚酰胺‑胺和2‑叔丁胺基乙醇的混合物；所述助剂选自N,N二乙基乙醇胺和/或N‑甲基二乙醇胺；所述添加剂选自亚硫酸钠和/或山梨酸钾；以脱硫剂的总质量为基准，主剂含量为45％～70％；助剂含量为30％～55％；添加剂含量为0.01～0.1％；主剂中，聚酰胺‑胺与2‑叔丁胺基乙醇的质量比为不低于0.5。在基本不改变现有胺法天然气脱硫装置的前提下，一步法脱除含硫物质，使其H2S含量低于6mg/m3、总硫＜20mg/m3，同时CO2含量维持在1.8mol％以上，成为满足质量指标的商品天然气。技术研发人员：周志斌,朱道平,余勇,陈园园受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6