卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中填料塔存在填料更新、塔內(nèi)清洗、流動(dòng)阻力大的問題。本發(fā)明通過采用一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，含有有毒有害物質(zhì)的氣體從底部進(jìn)入卷筒降膜式吸收器，自下而上經(jīng)過至少一層卷筒吸收區(qū)，與從所述吸收器上部向下流動(dòng)的液態(tài)吸附劑接觸后，從吸收器頂部的氣體出口排出吸收器；其中，所述各層卷筒吸收區(qū)之間設(shè)有擋板，所述液態(tài)吸附劑從吸收器上部進(jìn)入后通過多個(gè)噴頭將液態(tài)吸附劑均勻分布在各吸收區(qū)，且所述擋板內(nèi)、外壁上液態(tài)吸附劑呈液膜狀向下流動(dòng)的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于有毒有害氣體的脫除中。
【專利說明】卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法。技術(shù)背景[0002]工業(yè)氣體中經(jīng)常會(huì)含有有毒、有害物質(zhì)，如開采的天然氣中含有H2S, SO2等有毒有 害氣體，天然氣在管道傳輸過程中，有毒有害氣體存在著泄漏、腐蝕管道等安全隱患。天然 氣凈化的目的是脫除含硫天然氣中的H2S、CO2、水份及其它雜質(zhì)(如有機(jī)硫等)，使凈化后的 天然氣氣質(zhì)符合GB17820-1999《天然氣》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并回收酸氣中的硫，且使排放的尾氣達(dá) 到GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。天然氣凈化工藝中按照脫硫脫碳工 藝過程本質(zhì)可將其分為化學(xué)反應(yīng)類、物理分離類、化學(xué)物理類及生化類等。化學(xué)反應(yīng)類:包 括胺法(對(duì)不同天然氣組成有廣泛的適應(yīng)性)、熱鉀堿法(宜用于合成氣脫除C02)、直接轉(zhuǎn)化 法(適用于低H2S含量的天然氣脫硫，也可用于處理貧H2S酸氣)、非再生性方法(適用于天然 氣含硫量很低的工況)等。物理類包括物理溶劑法(適用于天然氣中酸氣分壓高且重?zé)N含 量低的工況)、分子篩法(13X和5A，適用于已脫除H2S的天然氣進(jìn)一步脫除硫醇)、膜分離法 (適用于高酸氣濃度的天然氣處理，可作為第一步脫硫脫碳措施，與胺法組合是一種好的安 排)、低溫分離法(系為CO2驅(qū)油后的伴生氣處理而開發(fā)的工藝)等?；瘜W(xué)物理類:包括化學(xué) 物理溶劑法(適用于天然氣中有機(jī)硫需要脫除的工況，高酸氣分壓更有利，但重?zé)N含量高時(shí) 不宜用)等。[0003]胺法是用于脫除工業(yè)氣體中包括硫化氫在內(nèi)的多種有害組分的現(xiàn)有方法中應(yīng)用 較普遍的一種。天然氣脫硫中常用的醇胺有MEA、DEA、TEA、DIPA、DGA、MDEA等。它們?cè)诮Y(jié) 構(gòu)中都有一OH基(羥基)和氮(所謂的胺基氮)。羥基可以降低化合物的蒸汽壓，并增加化合 物水中的溶解度，因而可以配制成水溶液；而胺基則使化合物水溶液呈現(xiàn)堿性，以促使其對(duì) 酸性組分的吸收。葉啟亮等考察了 MEA、MDEA對(duì)H2S、CO2的脫除效率(華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2002，(28)2:127-130)，發(fā)現(xiàn)在合適的氣液比時(shí)，添加一定量的添加劑可以明顯提高脫除效 率。但是現(xiàn)有技術(shù)中胺法脫硫脫碳一般均采用填料塔，不可避免會(huì)存在填料更新、塔內(nèi)清 洗、流動(dòng)阻力大等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中填料塔存在填料更新、塔內(nèi)清洗、流動(dòng) 阻力大的問題，提供一種新的卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法。該方法用于有毒有害氣 體的脫除中，具有流動(dòng)阻力小、不需要填料、清洗簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。[0005]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸 收方法，含有有毒有害物質(zhì)的氣體從底部進(jìn)入卷筒降膜式吸收器，自下而上均勻通過卷筒 吸收區(qū)中的至少一層卷筒間隙，與從所述吸收器上部向下流動(dòng)的液態(tài)吸附劑接觸后，從吸 收器頂部的氣體出口排出吸收器；其中所述液態(tài)吸附劑從吸收器上部進(jìn)入后通過噴頭將液 態(tài)吸附劑均勻分布在各層卷筒的內(nèi)外壁上，且所述各層卷筒內(nèi)、外壁上液態(tài)吸附劑呈液膜狀向下流動(dòng)。
[0006]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述液態(tài)吸附劑選自一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)，二異丙醇胺(DIPA)和/或N-甲基二乙醇胺(MDEA)醇胺衍生物溶液中的至少一種；所述卷筒吸收區(qū)中各層卷筒之間設(shè)有擋板。
[0007]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述有毒有害物質(zhì)主要為H2S、SO2, CO2酸性氣體中的至少一種。
[0008]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述卷筒吸收區(qū)的層數(shù)視氣體處理量的大小確定，噴頭數(shù)量和位置的設(shè)定要保證吸附劑均勻分布于卷筒吸收區(qū)各層卷筒的擋板內(nèi)、外壁上。
[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述液態(tài)吸附劑可以通過解吸后循環(huán)使用。
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述吸收器的操作條件為:操作溫度為30-80°C，操作壓力以表壓計(jì)為0.01-0.2MPa。 [0011]本發(fā)明中，由于采用卷筒降膜式吸收器，并且各層卷筒內(nèi)、外壁上液態(tài)吸附劑均能呈液膜狀向下流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣液反應(yīng)吸收有毒有害氣體，增加了氣液接觸面積，提高了有毒有害氣體吸收能力，減少了吸收阻力，而且不降低氣體傳輸?shù)牧髁亢托?。裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便，吸收效率高，可以減少甚至杜絕氣體管道傳輸過程硫化氫等酸性氣體對(duì)管道的腐蝕作用，降低財(cái)產(chǎn)損失。更重要的是可以因此減少有毒有害氣體的釋放，保護(hù)生命健康，保護(hù)環(huán)境。目前天然氣一般要輸送到天然氣凈化廠脫硫凈化，但有些氣井離凈化廠較遠(yuǎn)，需要用管道輸送含硫化氫天然氣至凈化廠。未經(jīng)脫硫處理的天然氣直接輸送至凈化廠，在輸送過程中會(huì)給管道帶來嚴(yán)重腐蝕，同時(shí)也會(huì)帶來安全健康問題。采用本發(fā)明的方法可以先在現(xiàn)場(chǎng)脫硫，經(jīng)過初步凈化后再輸送到凈化廠。這樣一方面可以減輕凈化廠的脫硫負(fù)荷，另一方面又減輕了輸送過程中天然氣對(duì)管道的腐蝕。另外，大型公共場(chǎng)合空氣通常比較污濁，利用本發(fā)明方法也可以凈化空氣，取得了較好的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述方法的吸收器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明所述方法的吸收器俯視圖。
[0014]I為氣體出口管線；2為吸收區(qū)頂部氣體出口 ；3為噴頭；4為擋板；5為氣體入口管線；6為吸附劑流出管線；7為吸附劑入口管線；8為吸收器；9為吸附劑流動(dòng)管線。
[0015]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0016]【實(shí)施例1】
[0017]含有有毒有害物質(zhì)(H2S、S02、C02的含量分別為800ppm、300ppm、500ppm)的氣體從底部進(jìn)入卷筒降膜式吸收器，自下而上經(jīng)過四層卷筒吸收區(qū)，與從吸收器上部向下流動(dòng)的液態(tài)吸附劑接觸后，從吸收器頂部的氣體出口排出吸收器。各層卷筒吸收區(qū)之間設(shè)有擋板，液態(tài)吸附劑從吸收器上部進(jìn)入后通過多個(gè)噴頭將液態(tài)吸附劑均勻分布在各吸收區(qū)，且擋板內(nèi)、外壁上液態(tài)吸附劑呈液膜狀向下流動(dòng)。液態(tài)吸附劑選自二乙醇胺(DEA)，液態(tài)吸附劑可以通過解吸裝置解吸后循環(huán)使用。所述吸收器的操作條件為:反應(yīng)溫度為75°C，操作壓力以表壓計(jì)為0.05MPa。[0018]經(jīng)過檢測(cè)，吸收器出口的氣體中，H2S、SO2, CO2的含量分別為0ppm、0ppm、0ppm。[0019]【實(shí)施例2】[0020]按照實(shí)施例1所述的方法和步驟，含有有毒有害物質(zhì)(H2S、SO2, CO2的含量分別為 800ppm、300ppm、500ppm)的氣體從底部進(jìn)入卷筒降膜式吸收器，自下而上經(jīng)過三層卷筒吸收區(qū)。液態(tài)吸附劑選自一乙醇胺(MEA)。所述吸收器的操作條件為:反應(yīng)溫度為75°C，操作壓力以表壓計(jì)為0.05MPa。[0021]經(jīng)過檢測(cè)，吸收器出口的氣體中，H2S、SO2, CO2的含量分別為lppm、0ppm、0ppm。[0022]【實(shí)施例3】[0023]按照實(shí)施例1所述的方法和步驟，含有有毒有害物質(zhì)(H2S、SO2, CO2的含量分別為 800ppm、300ppm、500ppm)的氣體從底部進(jìn)入卷筒降膜式吸收器。液態(tài)吸附劑選自N-甲基二乙醇胺(MDEA)。所述吸收器的操作條件為:反應(yīng)溫度為75°C，操作壓力以表壓計(jì)為0.2MPa。[0024]經(jīng)過檢測(cè)，吸收器出口的氣體中，H2S、SO2, CO2的含量分別為0ppm、0ppm、0ppm。[0025]【實(shí)施例4】[0026]按照實(shí)施例1所述的方法和步驟，含有有毒有害物質(zhì)(H2S、SO2, CO2的含量分別為 800ppm、300ppm、500ppm)的氣體從底部進(jìn)入卷筒降膜式吸收器。液態(tài)吸附劑選自二乙醇胺 (DEA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)，二乙醇胺(DEA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)的質(zhì)量比為1:1。所述吸收器的操作條件為:反應(yīng)溫度為35°C，操作壓力以表壓計(jì)為0.015MPa。[0027]經(jīng)過檢測(cè)，吸收 器出口的氣體中，H2S、SO2, CO2的含量分別為0ppm、0ppm、0ppm。
【權(quán)利要求】
1.一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，含有有毒有害物質(zhì)的氣體從底部進(jìn)入卷筒降膜式吸收器，自下而上均勻通過卷筒吸收區(qū)中的至少一層卷筒間隙，與從所述吸收器上部向下流動(dòng)的液態(tài)吸附劑接觸后，從吸收器頂部的氣體出口排出吸收器；其中所述液態(tài)吸附劑從吸收器上部進(jìn)入后通過噴頭將液態(tài)吸附劑均勻分布在各層卷筒的內(nèi)外壁上，且所述各層卷筒內(nèi)、外壁上液態(tài)吸附劑呈液膜狀向下流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，其特征在于所述液態(tài)吸附劑選自一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)，二異丙醇胺(DIPA)和/或N-甲基二乙醇胺(MDEA)醇胺衍生物溶液中的至少一種；所述卷筒吸收區(qū)中各層卷筒之間設(shè)有擋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，其特征在于所述有毒有害物質(zhì)主要為H2s、SO2, CO2酸性氣體中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，其特征在于所述卷筒吸收區(qū)的層數(shù)視氣體處理量的大小確定，噴頭數(shù)量和位置的設(shè)定要保證吸附劑均勻分布于卷筒吸收區(qū)各層卷筒的擋板內(nèi)、外壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，其特征在于所述液態(tài)吸附劑可以通過解吸后循環(huán)使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，其特征在于所述吸收器的操作條件為:操作溫度為30-80°C，操作壓力以表壓計(jì)為0.01-0.2MPa。
【文檔編號(hào)】B01D53/78GK103599687SQ201310488815
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】于風(fēng)清, 沈郁, 劉康煒 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院