卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法
【專利摘要】本發明涉及一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，主要解決現有技術中填料塔存在填料更新、塔內清洗、流動阻力大的問題。本發明通過采用一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，含有有毒有害物質的氣體從底部進入卷筒降膜式吸收器，自下而上經過至少一層卷筒吸收區，與從所述吸收器上部向下流動的液態吸附劑接觸后，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之間設有擋板，所述液態吸附劑從吸收器上部進入后通過多個噴頭將液態吸附劑均勻分布在各吸收區，且所述擋板內、外壁上液態吸附劑呈液膜狀向下流動的技術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【技術領域】[0001]本發明涉及一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法。技術背景[0002]工業氣體中經常會含有有毒、有害物質，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(如有機硫等)，使凈化后的 天然氣氣質符合GB17820-1999《天然氣》國家標準，并回收酸氣中的硫，且使排放的尾氣達 到GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》的要求。天然氣凈化工藝中按照脫硫脫碳工 藝過程本質可將其分為化學反應類、物理分離類、化學物理類及生化類等。化學反應類:包 括胺法(對不同天然氣組成有廣泛的適應性)、熱鉀堿法(宜用于合成氣脫除C02)、直接轉化 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烴含 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驅油后的伴生氣處理而開發的工藝)等。化學物理類:包括化學 物理溶劑法(適用于天然氣中有機硫需要脫除的工況，高酸氣分壓更有利，但重烴含量高時 不宜用)等。[0003]胺法是用于脫除工業氣體中包括硫化氫在內的多種有害組分的現有方法中應用 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。它們在結 構中都有一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堿性，以促使其對 酸性組分的吸收。葉啟亮等考察了 MEA、MDEA對H2S、CO2的脫除效率(華東理工大學學報， 2002，(28)2:127-130)，發現在合適的氣液比時，添加一定量的添加劑可以明顯提高脫除效 率。但是現有技術中胺法脫硫脫碳一般均采用填料塔，不可避免會存在填料更新、塔內清 洗、流動阻力大等問題。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是現有技術中填料塔存在填料更新、塔內清洗、流動 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，具有流動阻力小、不需要填料、清洗簡單的優點。[0005]為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下:一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸 收方法，含有有毒有害物質的氣體從底部進入卷筒降膜式吸收器，自下而上均勻通過卷筒 吸收區中的至少一層卷筒間隙，與從所述吸收器上部向下流動的液態吸附劑接觸后，從吸 收器頂部的氣體出口排出吸收器；其中所述液態吸附劑從吸收器上部進入后通過噴頭將液 態吸附劑均勻分布在各層卷筒的內外壁上，且所述各層卷筒內、外壁上液態吸附劑呈液膜狀向下流動。
[0006]上述技術方案中，優選地，所述液態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；所述卷筒吸收區中各層卷筒之間設有擋板。
[0007]上述技術方案中，優選地，所述有毒有害物質主要為H2S、SO2, CO2酸性氣體中的至少一種。
[0008]上述技術方案中，優選地，所述卷筒吸收區的層數視氣體處理量的大小確定，噴頭數量和位置的設定要保證吸附劑均勻分布于卷筒吸收區各層卷筒的擋板內、外壁上。
[0009]上述技術方案中，優選地，所述液態吸附劑可以通過解吸后循環使用。
[0010]上述技術方案中，優選地，所述吸收器的操作條件為:操作溫度為30-80°C，操作壓力以表壓計為0.01-0.2MPa。 [0011]本發明中，由于采用卷筒降膜式吸收器，并且各層卷筒內、外壁上液態吸附劑均能呈液膜狀向下流動，實現氣液反應吸收有毒有害氣體，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的流量和效率。裝置設計簡單方便，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管道的腐蝕作用，降低財產損失。更重要的是可以因此減少有毒有害氣體的釋放，保護生命健康，保護環境。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，需要用管道輸送含硫化氫天然氣至凈化廠。未經脫硫處理的天然氣直接輸送至凈化廠，在輸送過程中會給管道帶來嚴重腐蝕，同時也會帶來安全健康問題。采用本發明的方法可以先在現場脫硫，經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荷，另一方面又減輕了輸送過程中天然氣對管道的腐蝕。另外，大型公共場合空氣通常比較污濁，利用本發明方法也可以凈化空氣，取得了較好的技術效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明所述方法的吸收器結構示意圖。
[0013]圖2為本發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為吸附劑流動管線。
[0015]下面通過實施例對本發明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。
【具體實施方式】
[0016]【實施例1】
[0017]含有有毒有害物質(H2S、S02、C02的含量分別為800ppm、300ppm、500ppm)的氣體從底部進入卷筒降膜式吸收器，自下而上經過四層卷筒吸收區，與從吸收器上部向下流動的液態吸附劑接觸后，從吸收器頂部的氣體出口排出吸收器。各層卷筒吸收區之間設有擋板，液態吸附劑從吸收器上部進入后通過多個噴頭將液態吸附劑均勻分布在各吸收區，且擋板內、外壁上液態吸附劑呈液膜狀向下流動。液態吸附劑選自二乙醇胺(DEA)，液態吸附劑可以通過解吸裝置解吸后循環使用。所述吸收器的操作條件為:反應溫度為75°C，操作壓力以表壓計為0.05MPa。[0018]經過檢測，吸收器出口的氣體中，H2S、SO2, CO2的含量分別為0ppm、0ppm、0ppm。[0019]【實施例2】[0020]按照實施例1所述的方法和步驟，含有有毒有害物質(H2S、SO2, CO2的含量分別為 800ppm、300ppm、500ppm)的氣體從底部進入卷筒降膜式吸收器，自下而上經過三層卷筒吸收區。液態吸附劑選自一乙醇胺(MEA)。所述吸收器的操作條件為:反應溫度為75°C，操作壓力以表壓計為0.05MPa。[0021]經過檢測，吸收器出口的氣體中，H2S、SO2, CO2的含量分別為lppm、0ppm、0ppm。[0022]【實施例3】[0023]按照實施例1所述的方法和步驟，含有有毒有害物質(H2S、SO2, CO2的含量分別為 800ppm、300ppm、500ppm)的氣體從底部進入卷筒降膜式吸收器。液態吸附劑選自N-甲基二乙醇胺(MDEA)。所述吸收器的操作條件為:反應溫度為75°C，操作壓力以表壓計為0.2MPa。[0024]經過檢測，吸收器出口的氣體中，H2S、SO2, CO2的含量分別為0ppm、0ppm、0ppm。[0025]【實施例4】[0026]按照實施例1所述的方法和步驟，含有有毒有害物質(H2S、SO2, CO2的含量分別為 800ppm、300ppm、500ppm)的氣體從底部進入卷筒降膜式吸收器。液態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)的質量比為1:1。所述吸收器的操作條件為:反應溫度為35°C，操作壓力以表壓計為0.015MPa。[0027]經過檢測，吸收 器出口的氣體中，H2S、SO2, CO2的含量分別為0ppm、0ppm、0ppm。
【權利要求】
1.一種卷筒降膜式有毒有害氣體吸收方法，含有有毒有害物質的氣體從底部進入卷筒降膜式吸收器，自下而上均勻通過卷筒吸收區中的至少一層卷筒間隙，與從所述吸收器上部向下流動的液態吸附劑接觸后，從吸收器頂部的氣體出口排出吸收器；其中所述液態吸附劑從吸收器上部進入后通過噴頭將液態吸附劑均勻分布在各層卷筒的內外壁上，且所述各層卷筒內、外壁上液態吸附劑呈液膜狀向下流動。
2.根據權利要求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；所述卷筒吸收區中各層卷筒之間設有擋板。
3.根據權利要求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主要為H2s、SO2, CO2酸性氣體中的至少一種。
4.根據權利要求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的層數視氣體處理量的大小確定，噴頭數量和位置的設定要保證吸附劑均勻分布于卷筒吸收區各層卷筒的擋板內、外壁上。
5.根據權利要求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吸附劑可以通過解吸后循環使用。
6.根據權利要求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，操作壓力以表壓計為0.01-0.2MPa。
【文檔編號】B01D53/78GK103599687SQ201310488815
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2013年10月17日
【發明者】于風清, 沈郁, 劉康煒 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院