一种络合铁脱硫溶液的复配型硫磺分散剂

摘要

本发明涉及一种用于络合铁脱硫溶液的复配型硫磺分散剂；是由多碳大分子糖类、烷基酚聚氧乙烯醚、二丙胺和硫代硫酸盐的水溶液组成；其中多碳大分子糖类在复配型硫磺分散剂中的含量为5～12g/L；烷基酚聚氧乙烯醚在复配型硫磺分散剂中的含量为15～30g/L；二丙胺的含量为3～10g/L；硫代硫酸盐水溶液中硫代硫酸根离子的浓度为0.2～0.8mol/L；该分散剂能够适应较宽的脱硫溶液pH范围，能改变络合铁脱硫溶液中生成硫磺的表面性质，使得生成的硫磺颗粒粒径由1μm增大至50μm以上，硫磺易于沉降，并且具有较好的流动性，同时复配型硫磺分散剂的加入对脱硫溶液的脱硫效果无影响。

说明书

技术领域：

本发明属于气体加工技术领域，更具体地说，涉及从含有H₂S的气 体中脱除H₂S并使之转化为硫磺颗粒进行沉降分离。

背景技术：

美国过滤公司拥有的Lo-Cat络合铁脱硫技术，以及shell和Dow共 同拥有的SulFerox络合铁脱硫工艺，其脱硫系列溶液中所用硫磺改善剂 均为一种直链烷氧基醇类用于增加形成硫磺颗粒大小，但是当脱硫溶液 pH值升高时，硫磺颗粒粒度增加不明显。

专利US4402930公开了一种循环除去多种气流中硫化氢和二氧化碳 的方法，酸性气体在特定的反应物及符合C_nH_2n+1OH(n＝4～18)通式的少 量单醇晶体改性剂接触后，硫化氢中的硫元素被转化为单质硫。专利中 所述符合C_nH_2n+1OH(n＝4～18)的化合物及其组合物被用以改善硫磺颗粒 粒度，以n＝412最佳，特别是丁醇、戊醇、辛醇、癸醇、十一烷醇及十 二烷醇及其组合物。

专利US4374104设计一种湿式氧化还原脱硫脱硫工艺，通过将含硫 化氢的酸性气流与包含高价态水溶性多价态金属盐接触，使硫元素催化 氧化为单质硫。此外，专利中还添加至少一种低发泡性的非离子表面活 性剂，例如现行烷氧基醇使单质硫聚集沉降防止泡沫产生。

以上这些方法中仅添加非离子性表面活性剂来增加反应过程中生成 的硫磺颗粒大小，当溶液pH值升高时，这些非离子表面活性剂对硫磺颗 粒粒度的增加能力降低，导致形成的硫磺颗粒无法有效聚集沉降。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于络合铁脱硫溶液的复配型硫磺分散 剂，该分散剂能使络合铁脱硫溶液中生成的硫磺颗粒聚集沉降并且具有 良好的流动性，此外当脱硫溶液运行的pH环境较高时，复配型硫磺分散 剂的加入仍能将形成的硫磺颗粒粒度提高至50μm保证硫磺颗粒的聚集 沉降。

本发明所述的脱硫过程是指，在硫化物吸收区，络合态的Fe³⁺作为 氧化剂，将液态中的硫化物氧化生成硫磺，本身被还原为Fe²⁺，在再生 区络合态的Fe²⁺与溶解氧接触，被氧化成为络合态的Fe³⁺恢复氧化能力， 再进入吸收区域。其主要反应如下：

总反应：

本发明所述的一种络合铁脱硫溶液用复配型硫磺分散剂是由多碳大 分子糖类、烷基酚聚氧乙烯醚、二丙胺和硫代硫酸盐的水溶液组成。

其中多碳大分子糖类在复配型硫磺分散剂中的含量为5～12g/L；烷 基酚聚氧乙烯醚在复配型硫磺分散剂中的含量为15～30g/L；二丙胺的含 量为3～10g/L；硫代硫酸盐水溶液中硫代硫酸根离子的浓度为0.2～0.8 mol/L。

所述的多碳大分子糖类为失水山梨醇、葡萄糖、果糖和蔗糖中一种 或几种。

所述的烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、 十二烷基酚聚氧乙烯醚或它们的组合物。

所述的辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或十二烷基酚聚氧乙烯 醚的聚合度为8～12。

所述的二丙胺为二正丙胺、二异丙胺或两者的混合物。

本发明所述的一种络合铁脱硫溶液用复配型硫磺分散剂，针对脱硫 溶液的pH值高低不同，采用不同浓度的硫磺分散剂对生成的硫磺颗粒进 行改性试验。当脱硫溶液pH值为9以下，复配型硫磺分散剂的浓度为 1～50ppm可使硫磺颗粒粒度由1μm增加至50μm，硫磺易过滤，并且具 有良好的流动性。

当脱硫溶液pH值为10以上，复配型硫磺分散剂的浓度为50～100 ppm，可使得生成的硫磺颗粒粒度由0.7μm增加至50μm，硫磺能够有 效沉降，易过滤，并且具有良好的流动性。

本发明所述的一种络合铁脱硫溶液用复配型硫磺分散剂，能够适应 较宽的脱硫溶液pH范围，能改变络合铁脱硫溶液中生成硫磺的表面性 质，使得生成的硫磺颗粒粒径由1μm增大至50μm以上，硫磺易于沉降， 并且具有较好的流动性，同时复配型硫磺分散剂的加入对脱硫溶液的脱 硫效果无影响。

附图说明：

图1为络合铁脱硫溶液pH＝10时未使用硫磺分散剂形成的硫磺颗粒 的粒度集中分布在0.7μm。

图2为络合铁脱硫溶液pH＝10时使用复配型硫磺分散剂形成的硫磺 颗粒的粒度集中分布在50μm。

具体实施例

实施例1：

在pH＝8.5的络合铁溶液进行硫磺分散剂试验，通过生成的硫磺颗粒 大小来评价硫磺分散剂的性能，硫磺颗粒大小采用激光粒度分析仪进行 分析。具体试验条件如表一所示：

表一：

实施例2：

在pH＝9的络合铁溶液进行硫磺分散剂试验，通过生成的硫磺颗粒大 小来评价硫磺分散剂的性能，硫磺颗粒大小采用激光粒度分析仪进行分 析。具体实验条件如表二所示：

表二：

实施例3：

在pH＝10的络合铁溶液进行硫磺分散剂试验，通过生成的硫磺颗粒 大小来评价硫磺分散剂的性能，硫磺颗粒大小采用激光粒度分析仪进行 分析。具体实验条件如表三所示

表三：