一種可再生煙氣脫硫劑及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可再生煙氣脫硫劑及應(yīng)用，以解決現(xiàn)有技術(shù)中吸收劑容易被氧化生成熱穩(wěn)定鹽，使吸收劑失去吸收S02的能力等缺點。該脫硫劑由組分(A)5～60重量％含有羥乙基或羥丙基的二胺類化合物；(B)2～40重量％的解吸助劑；(C)0.1～0.5重量％的抗氧劑；(D)0.5～1重量％的緩蝕劑；(E)5～90重量％的去離子水組成。本發(fā)明脫硫劑可用于燃煤電廠、煉化企業(yè)和有色冶煉等領(lǐng)域中，能耗低，可循環(huán)利用、無二次污染，熱穩(wěn)定鹽產(chǎn)生速度小。
【專利說明】—種可再生煙氣脫硫劑及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙氣中SO2脫除的煙氣脫硫劑，特別涉及一種可再生煙氣脫硫劑及在燃煤電廠、煉化企業(yè)和有色冶煉等領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類對能源需求的增加，燃煤、煉油及有色冶煉過程中形成的SO2排放量日益增加。SO2是主要大氣污染物之一，大氣中的SO2以酸雨等形式嚴重危害著人類生存環(huán)境，有效控制SO2的排放是各行各業(yè)需要認真對待和努力解決的問題。
[0003]煙氣脫硫是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式。根據(jù)脫硫劑的類型可分為干法、半干法和濕法脫硫，其中濕法脫硫由于吸收速度快，設(shè)備體積小，建設(shè)和操作費用較低而受到重視。濕法脫硫中根據(jù)吸收劑的種類可分為鈣法(以石灰、石灰石為吸收齊U，副產(chǎn)品為石膏)、氨法(液氨、氨水為吸收劑，副產(chǎn)品為硫酸銨肥料)和鈉法(以Na2S03、Na3PO4為吸收劑，副產(chǎn)品為SO2)。鈣法和氨法比較適宜電廠，其中鈣法應(yīng)用最為廣泛，缺點是副產(chǎn)品利用價值低，容易堵塞和結(jié)垢，形成二次污染。氨法存在氨氣易揮發(fā)，在脫硫的同時又產(chǎn)生氨污染。以鈉無機鹽溶液為吸收劑的工藝存在吸收效率低，循環(huán)量大，容易結(jié)垢，還產(chǎn)生二次污染等缺點。
[0004]可再生煙氣脫硫技術(shù)具有將煙氣中SO2回收利用，不產(chǎn)生二次污染的特點，可再生煙氣脫硫技術(shù)的核心在于吸收劑的開發(fā)，在吸收劑的開發(fā)過程中，胺類特別是二胺類吸收劑由于吸收能力強得到了飛速發(fā)展，與傳統(tǒng)的鈉堿相比，有機胺具有水溶性好，熱穩(wěn)定性好，腐蝕低，SO2吸收效率高，吸收容量大，能耗低，裝置不會發(fā)生堵塞等優(yōu)勢。
[0005]DOW Chemical公司在專利US4783327中公開了一種選用4-(2-羥乙基)-2-哌嗪酮作吸收劑的SO2脫除方法，該方法可以100%吸收試驗混合氣中的SO2，再生時可以解吸72%?79%的SO2,并且吸收劑連續(xù)循環(huán)試驗3次脫硫率沒有降低。
[0006]加拿大聯(lián)碳有限公司在專利US5019361中公開了一種選用有機二胺的單銨鹽做吸收劑的SO2脫除方法，該方法中的一個胺基形成銨鹽后可以大大減少再生時吸收劑的流失。該吸收劑是通過N，N'，N'-三甲基N-(2-羥乙基)乙二胺與硫酸反應(yīng)生成的混合物。
[0007]美國專利US5262139公開了一種二元胺作為煙氣脫硫吸收劑，在循環(huán)過程中脫硫劑大部分可回收，同時得到高濃度的SO2產(chǎn)品。
[0008]但以上有機胺溶液都存在解吸困難，解吸循環(huán)過程中能耗高的缺點，且吸收劑容易被氧化生成熱穩(wěn)定鹽，使吸收劑失去吸收SO2的能力，同時吸收劑易腐蝕設(shè)備，腐蝕產(chǎn)物又容易使吸收劑變質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種可再生煙氣脫硫劑，以解決現(xiàn)有技術(shù)中吸收劑容易被氧化生成熱穩(wěn)定鹽，使吸收劑失去吸收SO2的能力等缺點。本發(fā)明可再生煙氣脫硫劑能耗低，可循環(huán)利用、無二次污染，熱穩(wěn)定鹽產(chǎn)生速度小。[0010]本發(fā)明提供一種可再生煙氣脫硫劑，其特征在于該脫硫劑由下述組分組成:
[0011](A)5~60重量％含有羥乙基或羥丙基的二胺類化合物；
[0012](B) 2~40重量％的解吸助劑；
[0013](C) 0.1~0.5重量%的抗氧劑；
[0014](D) 0.5~I重量％的緩蝕劑；
[0015](E) 5~90重量％的去離子水。
[0016]上述百分含量以可再生煙氣脫硫劑總重量計。
[0017]其中所述組分㈧為@-羥乙基乙二胺、1，4_二(2-羥乙基)哌嗪、羥乙基哌嗪、1，4_ 二(2-羥丙基)哌嗪、羥丙基哌嗪和羥丙基乙二胺中一種以上的物質(zhì)；所述組分
(B)解吸助劑為磷酸、亞硫酸、硫酸、乙酸、檸檬酸、乳酸中一種以上的物質(zhì)；所述組分(C)抗氧劑為對苯二胺、對苯二酚、乙二胺四乙酸單體中一種以上的物質(zhì)；所述組分(D)緩蝕劑為亞硝酸鈉和/或磷酸鈉。
[0018]本發(fā)明可再生煙氣脫硫劑的制備方法是:將一定量的二胺類化合物加入去離子水中，攪拌下加入解吸助劑，溫度控制在20~50°C，然后加入抗氧劑和緩蝕劑，攪拌后得到可再生煙氣脫硫劑產(chǎn)品。
[0019]本發(fā)明提供一種可再生煙氣脫硫劑的應(yīng)用方法，其特征在于包括下述步驟:
[0020](I)吸收:含SO2的氣體進入吸收塔下部，本發(fā)明所述的可再生煙氣脫硫劑作為吸收劑從吸收塔上部進入，吸`收塔內(nèi)操作溫度為20~65°C，液氣比(指吸收塔內(nèi)可再生煙氣脫硫劑的重量與進入吸收塔的含SO2的氣體的體積比)為0.15~2.0kg/m3，可再生煙氣脫硫劑與含SO2的氣體在吸收塔內(nèi)逆向接觸，被凈化了的氣體經(jīng)吸收塔頂排入大氣，吸收了SO2的富液由吸收塔底進入步驟(2);
[0021](2)解吸:來自步驟(1)的吸收了大量SO2的富吸收液，進入解吸塔上部，解吸塔內(nèi)塔頂溫度為100~110°C，塔底溫度為110~130°c下，用水蒸汽對吸收了大量SO2的富吸收液進行汽提再生，含SO2濃度大于98%的氣體由解吸塔頂進入回收系統(tǒng)，再生后的吸收劑從解吸塔底排出返回到步驟(1)循環(huán)使用。
[0022]二胺類化合物對SO2有很好的吸收性能，其在水溶液中的電離平衡如下:
【權(quán)利要求】
1.一種可再生煙氣脫硫劑，其特征在于該脫硫劑由下述組分組成: (A)5?60重量％含有羥乙基或羥丙基的二胺類化合物； (B)2?40重量％的解吸助劑； (C)0.1?0.5重量％的抗氧劑； (D)0.5?I重量％的緩蝕劑； (E)5?90重量％的去離子水。 上述百分含量以可再生煙氣脫硫劑總重量計。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再生煙氣脫硫劑，其特征在于:所述組分㈧為羥乙基乙二胺、1，4-二(2-羥乙基)哌嗪、羥乙基哌嗪、1，4-二(2-羥丙基)哌嗪、羥丙基哌嗪和羥丙基乙二胺中一種以上的物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可再生煙氣脫硫劑，其特征在于:所述組分⑶解吸助劑為磷酸、亞硫酸、硫酸、乙酸、檸檬酸、乳酸中一種以上的物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可再生煙氣脫硫劑，其特征在于:所述組分(C)抗氧劑為對苯二胺、對苯二酚、乙二胺四乙酸單體中一種以上的物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可再生煙氣脫硫劑，其特征在于:所述組分(D)緩蝕劑為亞硝酸鈉和/或磷酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再生煙氣脫硫劑，其特征在于:所述組分㈧為羥乙基乙二胺、1，4-二(2-羥乙基)哌嗪、羥乙基哌嗪、1，4-二(2-羥丙基)哌嗪、羥丙基哌嗪和羥丙基乙二胺中一種以上的物質(zhì)；組分(B)解吸助劑為磷酸、亞硫酸、硫酸、乙酸、檸檬酸、乳酸中一種以上的物質(zhì)；組分(C)抗氧劑為對苯二胺、對苯二酚、乙二胺四乙酸單體中一種以上的物質(zhì)；組分(D)緩蝕劑為亞硝酸鈉和/或磷酸鈉。
7.權(quán)利要求1所述可再生煙氣脫硫劑的應(yīng)用方法，其特征在于該應(yīng)用方法包括下述步驟: (1)吸收:含SO2的氣體進入吸收塔下部，權(quán)利要求1所述的可再生煙氣脫硫劑作為吸收劑從吸收塔上部進入，吸收塔內(nèi)操作溫度為20?65°C，液氣比為0.15?2.0kg/m3，可再生煙氣脫硫劑與含SO2的氣體在吸收塔內(nèi)逆向接觸，被凈化了的氣體經(jīng)吸收塔頂排入大氣，吸收了 SO2的富液由吸收塔底進入步驟(2); (2)解吸:來自步驟(I)的吸收了大量SO2的富吸收液，進入解吸塔上部，解吸塔內(nèi)塔頂溫度為100?110°C，塔底溫度為110?130°C下，用水蒸汽對吸收了大量SO2的富吸收液進行汽提再生，含SO2濃度大于98%的氣體由解吸塔頂進入回收系統(tǒng)，再生后的吸收劑從解吸塔底排出返回到步驟(I)循環(huán)使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可再生煙氣脫硫劑的應(yīng)用方法，其特征在于:所述吸收塔為填料塔。
【文檔編號】B01D53/50GK103801182SQ201210449283
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月2日
【發(fā)明者】陳衛(wèi)紅, 裴旭東, 郭榮群, 李朝恒, 王秀珍, 涂先紅, 張凡 申請人:中國石油化工集團公司, 中石化洛陽工程有限公司