一種用于高含硫天然氣脫硫的離子液體配方溶液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于高含硫天然氣脫硫的離子液體配方溶液；由離子液體和醇胺化合物混合而成；離子液體質量占配方溶液總質量的25%-98%；醇胺化合物的質量占配方溶液總質量的2%-75%；本發(fā)明利用了堿性醇胺類化合物可選擇性吸收酸性硫化氫的特性，實現了有效脫除天然氣中硫化氫，能夠脫除硫化氫濃度為2-20%的高含硫天然氣中的硫化氫，其最大吸收率可達到99%，配方溶液中胺類化合物的含量可根據天然氣中硫化氫濃度做適當調節(jié)，硫化氫濃度高，則增加胺類化合物的濃度，提高配方溶液對硫化氫的載荷；離子液體配方溶液可用于天然氣、頁巖氣、煤層氣、煉油裂解氣以及其他可能含硫化氫混合氣體中的硫化氫脫除。
【專利說明】—種用于高含硫天然氣脫硫的離子液體配方溶液
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于高含硫天然氣脫硫的離子液體配方溶液，適用于天然氣凈化領域的脫除高含硫天然氣中的高濃度硫化氫和多種有機硫化合物。
【背景技術】
[0002]離子液體是由特定陽離子和陰離子構成的在室溫或近于室溫下呈液態(tài)的物質。由于離子液體內部作用力主要以離子鍵為主，因此它具有了一些與傳統的分子溶劑完全不同的物化性質，例如，蒸汽壓極低，熱穩(wěn)定性好、液程寬、溶解能力強、性質可調等。離子液體的優(yōu)良性質使其能有效地避免傳統有機溶劑的使用所造成的嚴重的環(huán)境、健康、安全等問題。由于離子液體對環(huán)境相當友好，故已在諸多應用領域被人們廣泛認可和接受。
[0003]清潔能源的生產已經成為21世紀最為重要的全球性議題之一。天然氣凈化作為其中的一個重要分支亦受到了越來越多的研究關注。醇胺類化合物，如一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、三乙胺、三丙胺等化合物，其水溶液早已廣泛用于天然氣凈化，特別是N-甲基二乙醇胺是目前天然氣工業(yè)中用于脫除硫化氫使用最為廣泛的溶液。然而，傳統的醇胺脫硫工藝往往造成胺液蒸發(fā)流失量大、再生能耗較高。因此，引入離子液體等新材料以降低天然氣凈化過程能耗是當前全球矚目的能源技術開發(fā)方向。目前的文獻資料表明離子液體用于天然氣主要凈化是以下三種形式:物理溶劑、功能化離子液體、氣體分離膜,凈化的對象主要是天然氣中二氧化碳、硫化氫、二氧化硫和水【US20040035293】。
[0004]隨著天然氣工業(yè)的發(fā)展，高含硫天然氣逐步被開發(fā)，特別是在我國四川盆地，龍崗、普光和羅家寨等一批高含硫氣田被發(fā)現和開發(fā)。高含硫天然氣中不但含有高濃度硫化氫(>2%v/v)，而且含有硫氧碳、硫醚、硫醇等多種有機硫化合物。高含硫天然氣凈化是天然氣凈化領域里的一個公認難題。目前已有的高含硫天然氣凈化方法通常是分別利用環(huán)丁砜-醇胺溶液吸收硫化氫和有機硫(砜胺法)，也有用有機硫水解催化劑將有機硫轉化為硫化氫再用醇胺水溶液吸收處理【US4332781】。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于高含硫天然氣脫硫的離子液體配方溶液，天然氣脫硫溶液由離子液體和醇胺化合物混合而成，能夠同時吸收高含硫天然氣中硫氧碳、硫醚、硫醇等多種有機硫化合物以及高濃度的硫化氫。
[0006]本發(fā)明提出一種用于高含硫天然氣脫硫的離子液體配方溶液，其特征是所述的配方溶液是一種由中性的離子液體和堿性的醇胺類化合物按比例混合而成的堿性溶液。
[0007]本發(fā)明提出的配方溶液中的離子液體其酸堿性為中性，質量占配方溶液總質量25%-98%。所述離子液體的陽離子為咪唑陽離子(I)、吡啶陽離子(2)、季胺陽離子(3)和季磷陽離子(4)中的一種或幾種，陽離子上的取代基R1, R2, R3, R4, R5, R6各自獨立地表示H，烷基，鹵代烴基，芳基，芳烷基。
[0008]
【權利要求】
1.一種用于高含硫天然氣脫硫的離子液體配方溶液，其特征在于:由離子液體和醇胺化合物混合而成；離子液體質量占配方溶液總質量的25%-98% ;醇胺化合物的質量占配方溶液總質量的2%-75%。
2.根據權利要求1所述的用于高含硫天然氣脫硫的離子液體配方溶液，其特征在于:離子液體中的離子選自咪唑陽離子(I)、吡啶陽離子(2)、季胺陽離子(3)、季磷陽離子(4)，陽離子上的取代基R1, R2, R3, R4, R5, R6各自獨立地表示H，烷基，鹵代烴基，芳基，芳烷基；或選自 F_，Cl_，Br、 ，BF4-, PF6_，CF3S03_，(CF3SO2) 2N_，SCN_，CF3C00_ ;所用的離子液體是上述離子液體的一種或幾種的混合物。
3.根據權利要求1所述的用于高含硫天然氣脫硫的離子液體配方溶液，其特征在于:所述的脫硫溶液中所添加的醇胺化合物選自一乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，N-甲基二乙醇胺，三乙胺，三丙胺的一種或幾種的混合物。
【文檔編號】B01D53/14GK104031708SQ201310070476
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權日:2013年3月6日
【發(fā)明者】唐飛, 常宏崗, 羅勤, 唐蒙, 陳賡良, 張慶南, 曹璐 申請人:中國石油天然氣股份有限公司