专利名称:从含有硫化氢和二氧化碳的混合气中脱除硫化氢和二氧化碳的方法本发明涉及从含有H2S和CO2的混合气中脱除H2S和CO2的方法，特别涉及从含有烃类的混合气中除去这些酸性组分的方法。混合气中含有10～50%(体积)的CO2和少量的H2S，例如其中H2S对于CO2的体积比在10到0.1之间。天然气即为这种酸性混合气的一例。本发明的目的是提供一种浓度脱除H2S和大量脱除CO2的灵活方法。为了达到这一目的，本发明的从含H2S和CO2的混合气中脱除H2S和CO2的方法包括下述两个步骤a)使混合气在第一接触器与一种含有效量的氧化反应剂的水溶液接触，以得到部分净化的混合气和一种含硫和还原反应物的水溶液，并将部分净化混合气通入第二接触器，b)使部分净化混合气在第二接触器与一种可再生的液态吸收剂接触，以产生净化混合气和饱和吸收剂。通过反应剂的氧化，使至少部分还原反应剂再生之前或之后，可以从步骤a)得到的水溶液中除去步骤a)中生成的硫。虽然部分净化混合气无需进一步处理或转化即可进入第二接触器，但是如果需要，可以对部分净化混合气进行加热或冷却。在一个适用的实施方案中，反应剂水溶液含有有机酸[例如一次氮基三乙酸(NTA)或乙二胺四乙酸(EDTA)]与Fe(Ⅲ)的配位络合物。在一个较好的实施方案中，反应剂水溶液含有Fe(Ⅲ)与NTA的铵式配合物以及NTA与Fe(Ⅱ)的铵式配合物。反应剂水溶液而且可以含有氨水。溶液适宜的PH值在5到8.5之间，溶液中Fe(Ⅲ)与NTA的铵式配合物对NTA与Fe(Ⅱ)的铵式配合物最适宜的摩尔比在0.2到6之间。每脱除一摩尔H2S反应剂水溶液要包含约2～15摩尔与Fe(Ⅲ)NTA的铵式配合物。部分净化混合气中所含的CO2将在步骤b)中借助于可再生的液态吸收剂予以脱除。为了从步骤b)得到的饱和吸收剂中脱除CO2，该饱和吸收剂至少要进行闪蒸一次，闪蒸方法是将压力释放到低于常用温度下CO2分压的水平。如果需要脱除被同时吸收的烃，饱和吸收剂在这一步之前，至少要进行闪蒸一次，闪蒸方法是将压力释放到在步骤b)接触时常用压力和常用温度下CO2分压之间。在一个更适用的实施方案中，可再生的液态吸收剂是一种胺的水溶液，例如象甲基二乙醇胺(MDEA)一类的叔胺。可再生的液态吸收剂还可包含一种物理溶剂例如环丁砜。
该可再生的液态吸收剂宜含有10～60%(重量)的MDEA水溶液15～55%(重量)的环丁砜和5～35%(重量)的水。
下面参照本发明方法的设备流程图对本发明作较为详细的说明。
设备有第一接触器1.硫回收器3，第一再生器5，第二接触器6，第一闪蒸器8和第二闪蒸器9。酸性气供给管道10与第一接触器1连接，第一接触器通过管道12与硫回收器3相连，通过管道14与第二接触器6相连接。硫回收器3设有硫排出口15，并通过管道16与第一再生器5相连。第一再生器5接有氧化剂供给管道17和废气排放管19。通过管道20，使第一再生器5与第一接触器1相连。
第二接触器6装有净化气的出口管道21，并通过管道22使该接触器6与第一闪蒸器8相连，在管道22上装有减压阀23。第一闪蒸器8装有排气管25，并通过装有减压阀27的管道26与第二闪蒸器9相连。第二闪蒸器9装有排气管30，并通过管道31与第二接触器6相连。
实施例含有15%(体积)CO2和250ppmv(百万分之一，按体积计)H S的含烃酸性混合气通过酸性气供给管道10进入第一接触器1内。
在第一接触器内，酸性混合气与每升含有0.65摩尔Fe(Ⅲ)与NTA的铵式配合物的反应剂水溶液接触。以得到含12%CO(体积)和2ppmvH2S的部分净化混合气，以及包含硫和附加量的Fe(Ⅱ)与NTA的铵式配合物的还原反应剂的水溶液。含硫和还原反应剂的水溶液通过管道12进入脱硫器3，通过管道15将硫从脱硫器3排出。基本上不含硫的水溶液经过管道16进入第一再生器5，在那里通过从氧化剂供给管道17送入的空气与水溶液接触，至少有部分还原反应剂得到氧化。再生反应剂水溶液通过管道20进入第一接触器1，废空气通过废气排放管19从第一再生器5排出。
没有被处理的部分净化混合气通过管道14进入第二接触器6，在那里与可再生的液态吸收剂[为含30%(重量)MDEA的水溶液形式]接触，在从部分净化混合气中脱除CO2的条件下以得到净化混合气和饱和的吸收剂。含1%(体积)CO2和1.5ppmv H2S的净化混合气通过净化气排出管21从第二接触器7排出，而饱和吸收剂通过管道22进入第一闪蒸器8。在第一闪蒸器8中，通过饱和吸收剂的闪蒸，以脱除被共吸收下来的烃，闪蒸的方法是将压力释放到第二接触器6的压力与常温下CO2分压之间的水平。脱除下来的，基本上不含CO2的含烃混合气，通过排气管25，从第一闪蒸器8上排出。在第一闪蒸器8内得到的部分饱和的吸收剂通过管道26，进入第二闪蒸器9。在第二闪蒸器9内通过将压力释放到低于常温下CO2的分压，脱除部分饱和吸收剂中的CO2，以得到再生吸收剂。通过管道31将再生吸收剂供给第二接触器6。脱除下来的基本上不含H2S的CO2通过排气管30从第二闪蒸器9排出。
第一接触器1和第一再生器5可以是有利于气体与液体逆流接触或并流接触的各种塔式接触器。


从含H