[其他]烴類的脫硫工藝方法

無效

• 申請號: 86107236
• 申請日: 1986-10-23
• 公開（公告）號: CN86107236A
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發明（設計）人: 羅斯科·L·彼爾斯;理查德·A·沃爾科特
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: B01D53/02
• 分類號: B01D53/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 隗永良,羅英銘

人們知道在天然氣和液態（液化）烴中含有酸性氣體，如二氧化碳及一種或多種含硫組分如，氧硫化碳（COS）、硫化氫（H₂S）、硫醇以及類似的物質，這些物質的大多數必須除掉以生產出適用于多種用途的烴類產品，如用于聚合反應、燃燒和類似用途的烴類產品，因為這些氣體對在產品和環境中的各個方面都產生破壞性影響。

本申請文件中使用的術語“液態（液化）”指包括一般為液化石油氣（LPG）的液化石油產品。

在天然氣中存有少量的氧硫化碳（COS），約50至500ppm，在液態（液化）烴餾分中其濃度范圍為1至100ppm（份/百萬份），而對于加工處理后的天然氣和大多數液態烴餾分所規定的含量標準則是1ppm或更低。目前已有幾種工藝方法可以把氧硫化碳脫除到這樣的標準。然而，有的液態（液化）烴產品標準規定氧硫化碳的含量為50至1000ppb（份/十億份）。例如，分別用于生產聚乙烯和聚丙烯的乙烯和丙烯中，通常規定的含量是50ppb或更低。目前還沒有已知在工業上可行的技術能夠把氧硫化碳脫除到如此低的程度，即ppb級。在苛性堿溶液中，氧硫化碳（COS）的脫除效果是極差的，在普通設計的接觸器里使用苛性溶液只能脫除不超過10%至15%的氧硫化碳。

當然，也有不少的工藝方法采用物理溶劑和/或有助于氧硫化碳水解為二氧化碳和硫化氫組分的溶劑，但這類方法多數存在著高補充速率問題，因為這類溶劑和/或共溶劑都具有不同程度的液態烴的溶解性，這就需要過多的溶劑補充，故對工業加工工藝來講是不經濟的。

此外，用于把烴類所含有的氧硫化碳脫除到ppm標準的多數物質通常生成的產品或不純凈且售價不好或者對環境是有害的。

不僅在某些天然氣體中存有硫醇（RSH），而且幾乎在所有煉油廠的液體（液化）烴餾分中都存在著硫醇。煉油廠所使用的標準以及采用這些產品的聚合反應所要求的硫醇含量標準一般是1至20ppm。

現有的脫硫醇技術包括用一種含有某種硫醇增溶劑的苛性堿溶液與液態烴進行一至三級接觸處理。該方法需要一個分離裝置。這類工藝方法的一個實例是梅洛克斯（Merox）工藝方法，該方法用一個分離裝置把硫醇轉化成它的二硫化物。梅洛克斯溶液是一種苛性堿溶液，它含有一種可以經濟地把硫醇（RSH）轉化成RSSR的催化劑。在實際使用中，該技術使用一種配制的，即苛性堿溶液中存在一種催化劑或少量共溶劑，以改善RSH的溶解性和/或增加反應率，因僅使用苛性堿溶液脫硫醇的效果很差，特別是脫除具有較高分子量的硫醇，如丁基和較高烷基的硫醇時效果更差。

一直考慮用某些種類的胺來脫硫或脫硫醇，下面對此進行討論：

在煉油廠里使用單乙醇胺（MEA）的某些優點和缺點如下：

優點

1.它能生產出最低的硫化氫和二氧化碳含量的產品，但它很少具有或根本不具有尾氣硫生產工藝所需的選擇性。

2.在熱降解或形成熱穩定性鹽的過程中，該溶劑可以部分地被回收，但往往由于這些回收操作（氧硫化碳和單乙醇胺的不可逆反應所需要的）以及由于單乙醇胺在烴類產品中的溶解性而隨產品損失掉造成高的單乙醇胺的用量。

3.它能水解氧硫化碳，這樣其產品可達到非常低的氧硫化碳的含量標準。

缺點：

1.它與硫化氫和二氧化碳產生高的反應熱。

2.它缺乏選擇性，應用中如選擇性為優先考慮，能耗進一步增加。

3.它比其它許多種胺在液態烴餾分中的溶解性都高。

4.潛在的腐蝕性使溶液濃度受到限制，約為15%（重量）。

5.一部分脫除的氧硫化碳與單乙醇發生不可逆性反應造成損失。

當考慮用二乙醇胺（DEA）取代單乙醇胺時，它的某些優點和缺點如下：

優點：

1.它具有較低的反應熱。

2.它對硫化氫比對二氧化碳具有稍強的選擇性。

3.它在液態烴中具有較小的溶解性。

4.它在某些情況下可以把氧硫化碳脫除到可接納的程度。

缺點：

1.它對尾氣處理的選擇性不足。

2.回收過程不是一個普通的，直接的工藝過程。

3.它與二氧化碳形成非可逆性產品，造成該吸附劑的損失。

4.它不能獲得與單乙醇胺同樣低的處理后的氣體指標。

煉油廠選用甲基二乙醇胺（MDEA）代替單乙醇胺和/或二乙醇胺，結果優點多于缺點：

1.反應熱比單乙醇胺或二乙醇胺低。

2.它具有對尾氣處理和其它含有二氧化碳和硫化氫的氣體餾分處理所需的對硫化氫和二氧化碳的選擇性。