針對高濃度酸性氣,化學(xué)吸收法需要消耗大量的吸收劑,且很難實(shí)現(xiàn)H2S的回收。相反,依據(jù)其濃度高,壓力大的特點(diǎn),使用物理溶劑吸收法具有很大的優(yōu)勢,物理吸收法可以實(shí)現(xiàn)酸性氣的回收與提濃,提濃后的酸性氣可作為原料生產(chǎn)下游產(chǎn)品,通過資源化回收解決酸性氣的污染控制問題,并提高了整個(gè)工藝過程的經(jīng)濟(jì)性。NHD（聚乙二醇二甲醚）溶劑因與Selexol吸收劑具有相似的化學(xué)性質(zhì),對酸性氣溶解度大,且對H2S和CO2具有較高的選擇性而廣泛應(yīng)用于脫硫脫碳的研究。DMI（1,3-二甲基咪唑啉酮）是一種弱堿性溶液,能與H2S中的質(zhì)子氫結(jié)合,因此對酸性氣具有較好的溶解度。本文以這兩種物理溶劑為吸收劑,通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到兩種物理溶劑對H2S和CO2的溶解度、亨利系數(shù)、溶解熱力學(xué)參數(shù)、酸性氣負(fù)荷、選擇性等數(shù)據(jù)。對兩種溶劑進(jìn)行熱重、pH值、紅外光譜表征。此外,利用Aspen Plus模擬軟件,建立高濃度酸性氣選擇性分離的工藝流程,探究其最佳工藝條件,實(shí)現(xiàn)酸性氣H2S和CO2的高效分離。得到如下結(jié)論:（1）兩種酸性氣在兩種溶劑中的吸收均為物理吸收,且H2S在兩種溶劑中溶解度均遠(yuǎn)大于CO2的溶解度。相應(yīng)的H2S的亨利系數(shù)小于CO... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－〗硫化氫綜合利用方式??Ｆｉｇ?１－１?Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ?ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｓｕｌｆｉｄｅ??

?北京化工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研宄生學(xué)位論文???ｒ克勞斯法????＾?＾?－一｜氧化鐵法１?￣￣￣碳酸鹽吸收??Ｌ＿Ｌ＾Ｊ?－一一［活性炭法?—￣？［堿液吸收??硫｜?—？卡太蘇耳弗法—？醇胺吸收１??￡?＿—￣￣＞化學(xué)溶劑氧化轉(zhuǎn)化??脫—廠，物理溶劑法－１—－?水吸收??５?■?（￣ｍ?ｒ＾ｌ膜氣體吸收法Ｉ?一Ｈ低溫甲醇工藝??法｜膜分離ｊ?一＾?環(huán)丁諷￣￣??Ｊ?ＭｓｅｌｅｘｏｌＸｇ??圖１－２硫化氫吸收方法??Ｆｉｇ?１－２?Ｔｈｅ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｓｕｌｆｉｄｅ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ??針對較高濃度的酸性氣，酸性氣本身濃度大，分壓較高，傳統(tǒng)的化學(xué)吸收溶劑??法需要消耗大量吸收劑、腐蝕性大，且不易再生，因此已經(jīng)不能滿足凈化要求。相??反，物理吸收法卻具有較大的優(yōu)勢，因?yàn)閴毫^高時(shí)，物理吸收效果更佳，且吸收??后可通過降低壓力和升高溫度實(shí)現(xiàn)酸性氣的再生％６０］。依據(jù)吸收劑對酸性氣不同組??分選擇性的不同可以實(shí)現(xiàn)酸性氣的分離與提濃。利用提濃后的酸性氣生產(chǎn)下游高附??加值產(chǎn)品，通過酸性氣的資源化回收利用實(shí)現(xiàn)酸性氣的污染控制。??本課題主要針對某化工廠煤制氫裝置副產(chǎn)的高含ｈ２ｓ酸性氣，該工廠希望利用??該高濃度酸性氣生產(chǎn)下游高附加值產(chǎn)品。如表１－１所示為該酸性氣的組成，由表中??數(shù)據(jù)可知雖然Ｈ２Ｓ濃度比常規(guī)酸性氣要高，但是ｃｏ２所占比例同樣較大。大量的二??氧化碳不僅占據(jù)了工藝過程中有效氣體的成分，還增加了下游工藝的能耗，降低工??藝的生產(chǎn)效率，故應(yīng)采取相應(yīng)的分離技術(shù)，分離與提濃工藝氣體中的高濃度酸性氣??Ｈ２Ｓ和Ｃ０２，實(shí)現(xiàn)廢氣中Ｈ２Ｓ與ｃｏ２的資源化處理，

??小，而在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中Ｎ２的平衡分壓均較小，因此對后續(xù)實(shí)驗(yàn)的影響較小，可忽??略不計(jì)。??０．０３５?－??，參??ｔ?■?ＮＨＤ?Ｚ??±?００３０－?■?ＤＭ丨??〇?Ｚ??Ｉ?°０２５－?．??長?０?０２０－?ｙ??考?ｙ?＾??Ｉ?＾?＂??Ｉ。。１。：?ｙ??雲(yún)?０?００５?＿?＊??０?０００?－Ｉ?．?１?．?１?．?１——■?１?．?，——??０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０??Ｎ２平衡分壓／Ｍｐａ??圖２－２?５°Ｃ條件下１＾２在兩種溶劑中的溶解度??Ｆｉｇ?２－２?Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ?ｏｆＮ：?ｉｎ?ｔｗｏ?ｓｏｌｖｅｎｔｓ?ａｔ?５°Ｃ??２．４單獨(dú)酸性氣吸收實(shí)驗(yàn)??２．４．１實(shí)驗(yàn)步驟??１）向高壓反應(yīng)釜內(nèi)加入１００ｍＬ溶劑，用螺栓對裝置進(jìn)行密封。??２）連接好相關(guān)氣體管路。??１８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硫化氫廢氣生產(chǎn)四氫噻吩工藝設(shè)計(jì)[J]. 羅祖云,李媛媛,洪若瑜,林榮英.  現(xiàn)代化工. 2019(02)
[2]廢氣中硫化氫的回收利用[J]. 岳巖軍.  化工設(shè)計(jì)通訊. 2018(05)
[3]以廢氣中的硫化氫開發(fā)含硫化學(xué)品的研究進(jìn)展[J]. 張宏,李望,趙和平,王捷,陳經(jīng)義,亢田禮.  化工進(jìn)展. 2017(10)
[4]常見煤制氣中的酸性氣體脫除工藝技術(shù)特性對比與選擇[J]. 孟艷芳.  山西能源學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]使用N-甲酰嗎啉和聚乙二醇二甲醚溶劑分離H2S和CO2流程模擬比較[J]. 朱林,艾珍,王大軍,王偉東,金鑫,丁亮,許光文.  化工學(xué)報(bào). 2017(S1)
[6]二甲基亞砜合成生產(chǎn)的技術(shù)改進(jìn)[J]. 常桂蘭,荀鈺航,楊本慶.  遼寧化工. 2015(05)
[7]硫醚合成生產(chǎn)工藝[J]. 常桂蘭,荀庫.  遼寧化工. 2015(04)
[8]利用Aspen Plus計(jì)算氣體物質(zhì)的溶解度[J]. 霍月洋.  浙江化工. 2015(04)
[9]探討高含硫天然氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展[J]. 廖孟彬,文翰,蔣翔,何非凡,何剛.  化學(xué)工程與裝備. 2015(03)
[10]中國硫化堿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與展望[J]. 戴承志,武鶴婷.  無機(jī)鹽工業(yè). 2014(08)

博士論文
[1]質(zhì)子型離子液體捕集H2S和CO2氣體的性能研究[D]. 鄭文濤.南京大學(xué) 2018
[2]適用于天然氣選擇性脫硫的空間位阻胺合成及性能評價(jià)[D]. 楊超越.西南石油大學(xué) 2016
[3]以聚乙二醇為助溶劑的醇胺和離子液體混合體系吸收CO2性能研究[D]. 李駿.華東理工大學(xué) 2015
[4]酸性氣體（H2S，CO2）的脫除及其氣液傳質(zhì)特性的研究[D]. 陸建剛.南京理工大學(xué) 2005

碩士論文
[1]季胺基氨基酸離子液體吸收H2S和CO2的研究[D]. 王兵.北京化工大學(xué) 2017
[2]質(zhì)子型離子液體用于H2S捕集與轉(zhuǎn)化的研究[D]. 馮熙.南京大學(xué) 2017
[3]活性炭吸附煙氣中CO2的研究[D]. 蔡夢琦.北京化工大學(xué) 2015
[4]天然氣MDEA選擇性脫硫工藝的建模[D]. 吳晶.北京化工大學(xué) 2013
[5]1，3-二甲基-2-咪唑啉酮合成工藝及應(yīng)用研究[D]. 曹忠誠.山東大學(xué) 2013



本文編號：3591601