CN111054098A - 一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法及装置 - Google Patents
一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111054098A CN111054098A CN201811208015.1A CN201811208015A CN111054098A CN 111054098 A CN111054098 A CN 111054098A CN 201811208015 A CN201811208015 A CN 201811208015A CN 111054098 A CN111054098 A CN 111054098A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solvent
- regeneration
- gas
- outlet
- acid gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 127
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 121
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 106
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 99
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 63
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 16
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 16
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N aminoethylethanolamine Chemical compound NCCNCCO LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N sulfur dioxide Inorganic materials O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 47
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 16
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 15
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 13
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 229940043237 diethanolamine Drugs 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 2
- 239000012075 bio-oil Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylenedisulfotetramine Chemical compound C1N(S2(=O)=O)CN3S(=O)(=O)N1CN2C3 AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 1
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0036—Flash degasification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
本发明提供了一种用于含有酸性气体溶剂的再生方法,通过对含有酸性气体的溶剂进行微波加热处理,使其中的酸性气体从溶剂中分离出来。本发明同时提供了一种用于含有酸性气体溶剂的再生装置,包括:罐体以及与在所述罐体内垂直于轴向设置的第一隔板和第二隔板,所述罐体通过第一隔板和第二隔板自上而下分成进口区、再生区和出口区;所述再生区包括再生气收集腔,其内沿其轴向设置有微波发射管和脱气管;再生区的罐体侧壁上部设有再生气出口,再生区的罐体侧壁下部设有冷凝液出口,进口区的罐体侧壁设有溶剂进口,出口区的底部设有溶剂出口。本发明通过微波加热,使得溶剂升温,改变溶剂内部的气液平衡条件,使酸性气体从溶剂中分离出来。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域,涉及一种基于微波加热的用于含有酸性气体溶剂的再生方法和装置。
背景技术
溶剂吸收法用于工业酸性气体的脱除有着长久的应用历史,最早是服务于煤化工的工艺气体净化,常用的有本菲尔德法(碳酸钾吸收剂)、Selexol、低温甲醇洗、MDEA、MEA等物理和化学吸收方法,这些方法共同的一点是需要热再生气提的方式进行吸收剂和酸性气体的分离,从而实现溶剂的再生。这一过程往往需要很高的再生塔设备,配备大型的溶剂煮沸器,通过蒸汽加热的方式进行溶剂再生。该方法存在着设备投资高、占地大、蒸汽消耗量大、溶剂降解严重、再生速度慢、再生度低等问题,传统的技术改良难有突破。
微波是频率在300MHz到300GHz的电波,被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频电磁场(微波)作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成水分子的自旋运动的效应,此时微波场的场能转化为介质内的热能,使物料温度升高,产生热化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。其特征是对体系中的极性分子能够迅速加热,微波穿透能力强对溶剂表面和本体同时加热,热量传递效率高。
微波加热技术在固体吸附催化剂再生、生物裂解等方面已经有了一些应用探索,专利201610102963.1提供了一种压缩空气干燥设备的微波加热再生方法,通过采用一个或多个微波加热器对压缩空气干燥设备的再生塔内的吸附剂(分子筛、活性氧化铝、硅胶等吸附材料)进行加热,同时伴以少量的再生气进行吹扫,使在上一工作周期中吸附了大量水分、气体及其他物质的吸附剂得到解析脱附、活化再生,这种新型的加热再生器可以显著地缩短再生时间,提高再生效率,降低再生耗气量,耗电量,从而达到既环保节能又能同时提高再生效果的目的。专利201710044476.9提供了一种用于活性炭再生的微波处理装置,该装置能够通过微波处理进行有效的活性炭再生。专利200810034106.8提供了一种利用微波辐照裂解生物质制取生物油的方法,以有机生物质为原料,在微波辐照装置中以甘油或离子液体为微波吸收介质或吸收剂,在温度150~250℃,无氧环境条件下使生物质大分子物质在微波辐照和加热双重作用下发生裂解反应,生成小分子碳氢化合物;气体产物经冷凝、萃取或蒸馏,最终制得生物油。
本发明创新性地将微波技术应用到酸性气体吸收溶剂的再生加热中,能够在瞬间将溶剂中的酸性气迅速释放出来,达到高效节能再生的效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术问题,提供一种高效低能耗的用于含有酸性气体溶剂的再生方法和装置。本发明通过微波加热,使得溶剂升温,改变溶剂内部的气液平衡条件,使酸性气体从溶剂中分离出来。本发明的特点是通过微波发射装置强化再生过程的热量传递效率,同时通过其他结构设计,使脱气方式更合理,强化气液分离的扩散传质效率,从而达到高效低耗溶剂再生的目的。
为达到本发明的目的,本发明一方面提供了一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法,包括通过对含有酸性气体的溶剂进行微波加热处理,使其中的酸性气体从溶剂中分离出来。
根据本发明的一些实施例,以溶剂量1t/h计,所述微波加热处理的微波功率为10kW-120kW,优选为15kW-60kW;微波加热处理的时间为1-10min,优选为1-5min。
根据本发明的优选实施例,所述酸性气体包括二氧化碳、硫化氢和SO2中的至少一种。
根据本发明的具体实施例,所述溶剂包括脱硫脱碳吸收剂,优选包括甲基二乙醇胺、一乙醇胺、哌嗪、聚乙二醇二甲醚、羟乙基乙二胺、六乙基四胺、二乙烯三胺、二乙醇胺、环丁砜和碳酸钾中的一种或多种。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于含有酸性气体的溶剂的再生装置,包括:
罐体以及与在所述罐体内垂直于轴向设置的第一隔板和第二隔板,所述罐体通过第一隔板和第二隔板自上而下分成进口区、再生区和出口区;所述再生区包括再生气收集腔,在所述再生气收集腔内沿其轴向设置有微波发射管和至少一个脱气管。
根据本发明的优选实施例,所述第一隔板和第二隔板平行。所述进口区和再生区通过第一隔板隔开,所述再生区和出口区通过第二隔板隔开。
根据本发明的一些实施例,所述微波发射管的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相接,其内设有微波发射器,用于对脱气管内的溶剂进行微波加热。
在一些具体的实施例中,根据处理规模,所述微波发射管可以为一个或多个。
根据本发明的优选实施方式,所述脱气管的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相连,与所述第一隔板相连的一端为进口端,与所述第二隔板相连的一端为出口端。
在所述第一隔板上开设有进口,所述进口与所述进口端相连;在所述第二隔板上开设有出口,所述出口与所述出口端相连。
在一些具体的实施例中,根据待处理的溶剂的规模,所述脱气管的个数为一个或多个,相应地,所述第一隔板上的进口和第二隔板上的出口的个数也为一个或多个。
根据本发明的一些实施方式,所述脱气管为表面疏水透气的聚合物材料制成的脱气管,优选为单孔管或中空纤维膜组。
根据本发明的优选实施例,所述隔板为金属板,可以反射微波减少能量损失。
根据本发明的一些实施例,在所述再生区的罐体侧壁上部设有再生气出口,其上设有再生气出口阀门,用于将再生气收集腔内的酸性气体排出。
根据本发明的优选实施方式,在所述再生区的罐体侧壁下部设有冷凝液出口,其上设有冷凝液出口阀门,用于将再生气收集腔内的冷凝液排出。
根据本发明的具体实施例,所述上部和下部为相对的位置,靠近第一隔板的一侧为上部,靠近第二隔板的一侧为下部。
根据本发明的一些实施方式,在所述进口区的罐体侧壁设有溶剂进口,其上设有溶剂进口阀门,用于接收待处理的含有酸性气体的溶剂。
根据本发明的优选实施例,在所述出口区的底部设有溶剂出口,其上设有溶剂出口阀门,用于排出分离了酸性气体的溶剂。
根据本发明的再一个方面,提供了一种利用上述再生装置进行含有酸性气体溶剂再生的方法,包括使用至少一台上述的再生装置对含有酸性气体溶剂进行处理。
根据本发明的优选实施方式,所述方法包括:使待处理的含有酸性气体的溶剂经由溶剂进口进入进口区,通过在第一隔板上的进口流入脱气管,微波发射管内的微波发射器发射微波,对脱气管内的溶剂进行微波加热,溶剂中的酸性气体迅速从液相中分离出来,经由脱气管表面离开进入再生气收集腔,进而经由再生气出口排出;脱除了酸性气体后的溶剂通过在第二隔板上的出口流入出口区,最终经由溶剂出口排出。
根据本发明的优选实施例,再生气收集腔内会产生少量冷凝液,经由冷凝液出口排出。
在一些具体的实施例中,根据待处理的溶剂的规模,可使用至少一台并联或串联的再生装置对含有酸性气体溶剂进行处理。
微波作为一种电磁波高效加热方法,有着穿透性强、加热均匀、加热速度快等优势,本发明的装置与传统的带有虹吸式再沸器的气提塔设备相比,大幅减小了设备尺寸,节约投资,减少占地,提高了加热效率,溶剂内外均匀升温,避免了局部过热造成的溶剂降解和换热设备结垢等一系列问题。本发明的脱气管优选为高比表面积的中空纤维膜,可以大幅提高气液界面传质效率,克服溶剂中部分成分的共沸提高分离选择性,使得再生气迅速释放,溶剂的再生停留时间大幅缩短。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1为本发明一个实施例的用于含有酸性气体的溶剂的再生装置的结构示意图;
图2为本发明一个实施例的隔板结构示意图;
附图标记说明:1、溶剂进口;2、再生气出口;3、冷凝液出口;4、溶剂出口;5、微波发射管;6、脱气管;7、隔板;8、罐体;9、再生气收集腔。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明的用于含有酸性气体的溶剂的再生装置包括罐体1,在所述罐体8内设置有第一隔板和第二隔板,罐体通过第一隔板和第二隔板自上而下分成进口区、再生区和出口区。
进口区的罐体侧壁上设有溶剂进口1,再生区的罐体侧壁上部设有再生气出口2,再生区的罐体侧壁下部设有冷凝液出口3,出口区的底部设有溶剂出口4。
再生区包括再生气收集腔9,其内部沿轴向设置有微波发射管5和脱气管6;微波发射管5的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相接;脱气管6的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相连,与所述第一隔板相连的一端为进口端,与所述第二隔板相连的一端为出口端;在所述第一隔板上开设有进口,所述进口与进口端相连;在所述第二隔板上开设有出口,所述出口与出口端相连。
在图1所示的实施例中,微波发射管5的个数为一个,其位于再生气收集腔的轴心位置,脱气管6的个数为6个,环绕于微波发射管5的周围;第一隔板和第二隔板为金属板,其上分别开有与脱气管对应的6个进口和6个出口。
实施例1:
烟气捕集CO2装置,以胺溶液为吸收剂吸收烟气中的二氧化碳,处理烟气量(干基)550600Nm3/h,烟气中的二氧化碳含量为14.45%,烟气温度45℃;用于吸收二氧化碳的胺溶液中,有机胺(包括一乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪)的总浓度为20重量%,其余为水,胺溶液的流量为3200Nm3/h;对烟气进行脱碳处理后,胺溶液对二氧化碳的捕集率82%。
采用本发明图1所示的再生装置处理吸收了二氧化碳的胺溶液,胺溶液经由溶剂进口1进入进口区,通过在第一隔板上的进口流入脱气管6,微波发射管5内的微波发射器发射微波,对脱气管内的胺溶液进行微波加热,微波处理功率为10kW-80kW(以溶剂量1t/h计),溶液平均微波处理时间2-4min,溶剂中的二氧化碳气体迅速从液相中分离出来,经由脱气管6表面离开进入再生气收集腔9,进而经由再生气出口2排出;脱除了二氧化碳气体后的胺溶液通过在第二隔板上的出口流入出口区,最终经由溶剂出口4排出。此过程中,溶剂再生电耗为450kwh/tCO2,折合蒸汽1.5t/t CO2,溶剂消耗0.4kg/t CO2。
对比例1:
烟气捕集CO2装置,以胺溶液为吸收剂吸收烟气中的二氧化碳,处理烟气量(干基)550600Nm3/h,烟气中的二氧化碳含量为14.45%,烟气温度45℃,用于吸收二氧化碳的胺溶液中,有机胺(包括一乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪)的总浓度为20重量%,其余为水,胺溶液的流量为3200Nm3/h,对烟气进行脱碳处理后,胺溶液对二氧化碳的捕集率82%。
采用气提塔设备处理吸收了二氧化碳的胺溶液,在144℃,0.3MPa低压蒸汽下进行热再生。此过程中,溶剂再生能耗为蒸汽1.79t/t CO2,溶剂消耗1.6kg/tCO2。与实施例1相比,再生能耗高了19.3%,溶剂消耗高了4倍。
实施例2:
一套脱除天然气中硫化氢的净化系统,以MDEA(甲基二乙醇胺)水溶液(MDEA浓度为30重量%)为吸收剂吸收天然气中的硫化氢,天然气处理量200Nm3/h,吸收操作压力8.3MPa,净化后天然气中硫化氢含量小于200ppm。
采用本发明图1所示的再生装置处理吸收了硫化氢的MDEA水溶液,MDEA水溶液经由溶剂进口1进入进口区,通过在第一隔板上的进口流入脱气管6,微波发射管5内的微波发射器发射微波,对脱气管内的MDEA水溶液进行微波加热,微波处理功率为10kW-60kW(以溶剂量1t/h计),溶液平均微波处理时间2-4min,溶剂中的硫化氢气体迅速从液相中分离出来,经由脱气管6表面离开进入再生气收集腔9,进而经由再生气出口2排出;脱除了硫化氢气体后的MDEA水溶液通过在第二隔板上的出口流入出口区,最终经由溶剂出口4排出。此过程中,溶剂再生电耗为360kwh/t H2S,折合蒸汽1.2t/t H2S。
对比例2:
一套脱除天然气中硫化氢的净化系统,以MDEA水溶液(MDEA浓度为30重量%)为吸收剂吸收天然气中的硫化氢,天然气处理量200Nm3/h,吸收操作压力8.3MPa,净化后天然气中硫化氢含量小于200ppm。
采用气提塔设备处理吸收了硫化氢的MDEA水溶液,在144℃,0.3MPa低压蒸汽下进行热再生。此过程中,溶剂再生蒸汽能耗1.4t/t H2S。与实施例2相比,再生能耗高了16.7%。
实施例3:
一套脱除天然气中硫化氢的净化系统,以MDEA水溶液(MDEA浓度为30重量%)为吸收剂吸收天然气中的硫化氢,天然气处理量4000Nm3/h,吸收操作压力3.5MPa,净化后天然气中硫化氢含量小于100ppm。
采用本发明图1所示的再生装置处理吸收了硫化氢的MDEA水溶液,MDEA吸收剂经由溶剂进口1进入进口区,通过在第一隔板上的进口流入脱气管6,微波发射管5内的微波发射器发射微波,对脱气管内的MDEA水溶液进行微波加热,微波处理功率为10kW-90kW(以溶剂量1t/h计),溶液平均微波处理时间2-4min,溶剂中的硫化氢气体迅速从液相中分离出来,经由脱气管6表面离开进入再生气收集腔9,进而经由再生气出口2排出;脱除了硫化氢气体后的MDEA水溶液通过在第二隔板上的出口流入出口区,最终经由溶剂出口4排出。此过程中,溶剂再生电耗为340kwh/t H2S,折合蒸汽1.1t/t H2S。
对比例3:
一套脱除天然气中硫化氢的净化系统,以MDEA水溶液(MDEA浓度为30重量%)为吸收剂吸收天然气中的硫化氢,天然气处理量4000Nm3/h,吸收操作压力3.5MPa,净化后天然气中硫化氢含量小于100ppm。
采用气提塔设备处理吸收了硫化氢的MDEA水溶液,在144℃,0.3MPa低压蒸汽下进行热再生。此过程中,溶剂再生蒸汽能耗1.5t/t CO2。与实施例3相比,再生能耗高了36.0%。
实施例4:
一套炼厂气处理系统,以MDEA水溶液(MDEA浓度为30重量%)为吸收剂吸收其中的二氧化碳,气体处理量30000Nm3/h,进气压力3MPa,净化后气体中CO2含量8%。
采用本发明图1所示的再生装置处理吸收了二氧化碳的MDEA水溶液,MDEA水溶液经由溶剂进口1进入进口区,通过在第一隔板上的进口流入脱气管6,微波发射管5内的微波发射器发射微波,对脱气管内的MDEA水溶液进行微波加热,微波处理功率为10kW-80kW(以溶剂量1t/h计),溶液平均微波处理时间2-4min,溶剂中的二氧化碳气体迅速从液相中分离出来,经由脱气管6表面离开进入再生气收集腔9,进而经由再生气出口2排出;脱除了二氧化碳气体后的MDEA水溶液通过在第二隔板上的出口流入出口区,最终经由溶剂出口4排出。此过程中,溶剂再生电耗为420kwh/t CO2,折合蒸汽1.4t/t CO2。
对比例4:
一套炼厂气处理系统,以30%质量浓度的MDEA水溶液(MDEA浓度为30重量%)为吸收剂吸收其中的二氧化碳,气体处理量30000Nm3/h,进气压力3MPa,净化后气体中CO2含量8%。
采用气提塔设备处理吸收了二氧化碳的胺溶液,在144℃,0.3MPa低压蒸汽下进行热再生。此过程中,溶剂再生蒸汽能耗1.6t/t CO2。与实施例4相比,再生能耗高了14.3%。
实施例5
一套PSA驰放气处理系统,进气量20000Nm3/h,进气中CO2含量50%,压力60kPa,采用MEA(一乙醇胺)水溶液(MEA浓度为30重量%)溶剂吸收其中的二氧化碳。
采用本发明图1所示的再生装置处理吸收了二氧化碳的MEA水溶液,MEA水溶液经由溶剂进口1进入进口区,通过在第一隔板上的进口流入脱气管6,微波发射管5内的微波发射器发射微波,对脱气管内的MEA水溶液进行微波加热,微波处理功率为10kW-100kW(以溶剂量1t/h计),溶液平均微波处理时间2-4min,溶剂中的二氧化碳气体迅速从液相中分离出来,经由脱气管6表面离开进入再生气收集腔9,进而经由再生气出口2排出;脱除了二氧化碳气体后的MEA水溶液通过在第二隔板上的出口流入出口区,最终经由溶剂出口4排出。此过程中,溶剂再生电耗为300kwh/t CO2,折合蒸汽1.0t/t CO2。
对比例5
一套PSA驰放气处理系统,进气量20000Nm3/h,进气中CO2含量50%,压力60kPa,采用MEA水溶液(MEA浓度为30重量%)吸收其中的二氧化碳。
采用气提塔设备处理吸收了二氧化碳的胺溶液,在144℃,0.3MPa低压蒸汽下进行热再生。此过程中,溶剂再生蒸汽能耗1.3t/t CO2。与实施例5相比,再生能耗高了30.0%。
实施例6
一个沼气捕集CO2装置,以胺溶液为吸收剂吸收沼气中的二氧化碳,处理沼气量(干基)1600Nm3/h,压力50kPa,沼气中的二氧化碳含量35%,温度45℃,用于吸收二氧化碳的胺溶液中,有机胺(包括羟乙基乙二胺、六乙基四胺、二乙烯三胺、二乙醇胺)的总浓度为20重量%,其余为水,二氧化碳捕集率90%。
采用本发明图1所示的再生装置处理吸收了二氧化碳的胺溶液,胺溶液经由溶剂进口1进入进口区,通过在第一隔板上的进口流入脱气管6,微波发射管5内的微波发射器发射微波,对脱气管内的胺溶液进行微波加热,微波处理功率为10kW-60kW(以溶剂量1t/h计),溶液平均微波处理时间2-4min,溶剂中的二氧化碳气体迅速从液相中分离出来,经由脱气管6表面离开进入再生气收集腔9,进而经由再生气出口2排出;脱除了二氧化碳气体后的胺溶液通过在第二隔板上的出口流入出口区,最终经由溶剂出口4排出。此过程中,溶剂再生电耗为450kwh/tCO2,折合蒸汽1.5t/t CO2,溶剂消耗0.8kg/t CO2。
对比例6:
一个沼气捕集CO2装置,以胺溶液为吸收剂吸收沼气中的二氧化碳,处理沼气量(干基)1600Nm3/h,压力50kPa,沼气中的二氧化碳含量35%,温度45℃,用于吸收二氧化碳的胺溶液中,有机胺有机胺(包括羟乙基乙二胺、六乙基四胺、二乙烯三胺、二乙醇胺)的总浓度为20重量%,其余为水,二氧化碳捕集率90%。
采用气提塔设备处理吸收了二氧化碳的胺溶液,在144℃,0.3MPa低压蒸汽下进行热再生。此过程中,溶剂再生蒸汽能耗1.8t/t CO2,溶剂消耗1.3kg/t CO2。与实施例6相比,再生能耗高了28.6%,溶剂消耗高了62.5%。
实施例7
一套天然气锅炉烟气处理系统,进气量30000Nm3/h,进气中CO2含量7%,压力常压,采用MEA水溶液(MEA浓度为20重量%)吸收CO2。
采用本发明图1所示的再生装置处理吸收了二氧化碳的MEA水溶液,MEA水溶液经由溶剂进口1进入进口区,通过在第一隔板上的进口流入脱气管6,微波发射管5内的微波发射器发射微波,对脱气管内的MEA水溶液进行微波加热,微波处理功率为15kW-90kW(以溶剂量1t/h计),溶液平均微波处理时间2-4min,溶剂中的二氧化碳气体迅速从液相中分离出来,经由脱气管6表面离开进入再生气收集腔9,进而经由再生气出口2排出;脱除了二氧化碳气体后的MEA溶剂通过在第二隔板上的出口流入出口区,最终经由溶剂出口4排出。此过程中,溶剂再生电耗为480kwh/t CO2,折合蒸汽1.6t/t CO2。
对比例7
一套天然气锅炉烟气处理系统,进气量30000Nm3/h,进气中CO2含量7%,压力常压,采用MEA水溶液(MEA浓度为20重量%)吸收CO2。
采用气提塔设备处理吸收了二氧化碳的MEA水溶液,在144℃,0.3MPa低压蒸汽下进行热再生。此过程中,溶剂再生蒸汽能耗2.3t/t CO2,与实施例7相比,再生能耗高了43.8%。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的,在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
Claims (10)
1.一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法,通过对含有酸性气体的溶剂进行微波加热处理,使其中的酸性气体从溶剂中分离出来。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以溶剂量1t/h计,所述微波加热处理的微波功率为10kW-120kW,优选为15kW-60kW;微波加热处理的时间为1-10min,优选为1-5min。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述酸性气体包括二氧化碳、硫化氢和SO2中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,所述溶剂包括脱硫脱碳吸收剂,优选包括甲基二乙醇胺、一乙醇胺、哌嗪、聚乙二醇二甲醚、羟乙基乙二胺、六乙基四胺、二乙烯三胺、二乙醇胺、环丁砜和碳酸钾中的一种或多种。
5.一种用于含有酸性气体的溶剂的再生装置,包括:
罐体以及在所述罐体内垂直于轴向设置的第一隔板和第二隔板,所述罐体通过第一隔板和第二隔板自上而下分成进口区、再生区和出口区;所述再生区包括再生气收集腔,在所述再生气收集腔内沿其轴向设置有微波发射管和脱气管。
6.根据权利要求5所述的再生装置,其特征在于,所述微波发射管的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相接,其内设有微波发射器。
7.根据权利要求5或6所述的再生装置,其特征在于,所述脱气管的两端分别与所述第一隔板和第二隔板相连,与所述第一隔板相连的一端为进口端,与所述第二隔板相连的一端为出口端;在所述第一隔板上开设有进口,所述进口与所述进口端相连;在所述第二隔板上开设有出口,所述出口与所述出口端相连。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的再生装置,其特征在于,在所述进口区的罐体侧壁设有用于接收含有酸性气体溶剂的溶剂进口,在所述出口区的底部设有用于排出分离了酸性气体溶剂的溶剂出口,在所述再生区的罐体侧壁上部设有用于排出再生气收集腔内气体的再生气出口。
9.一种利用权利要求5-8中任意一项所述的再生装置进行含有酸性气体溶剂再生的方法,包括使用至少一台权利要求5-8中任意一项所述的再生装置对含有酸性气体溶剂进行处理。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法包括:使含有酸性气体的溶剂经由溶剂进口进入进口区,通过在第一隔板上的进口流入脱气管,在脱气管内接受微波处理脱除酸性气体,然后通过在第二隔板上的出口流入出口区,最终经由溶剂出口排出,得到分离了酸性气体的溶剂;从脱气管内脱除的气体通过脱气管侧壁进入再生器收集腔,进而经由再生气出口排出。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811208015.1A CN111054098B (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811208015.1A CN111054098B (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111054098A true CN111054098A (zh) | 2020-04-24 |
CN111054098B CN111054098B (zh) | 2023-11-28 |
Family
ID=70296900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811208015.1A Active CN111054098B (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111054098B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023023868A1 (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | Nuionic Technologies (Canada) Inc. | Method and system for treatment of liquid material to recover a gaseous effluent |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101502741A (zh) * | 2009-02-16 | 2009-08-12 | 北京博源恒升高科技有限公司 | 聚乙二醇脱除气体中SOx的方法 |
CN101524613A (zh) * | 2008-09-12 | 2009-09-09 | 江苏工业学院 | 一种用于吸收剂再生的方法 |
CN101584960A (zh) * | 2008-05-22 | 2009-11-25 | 青岛生物能源与过程研究所 | 气相-液相吸收膜分离装置与分离净化方法 |
US20110118105A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-19 | The Regents Of The University Of Michigan | Use of microwave energy to remove contaminating deposits from a catalyst |
CN102274676A (zh) * | 2011-06-10 | 2011-12-14 | 常州大学 | 基于微波和真空集成的解吸装置及其油气吸收回收方法 |
CN102413920A (zh) * | 2009-05-08 | 2012-04-11 | 新日本制铁株式会社 | 混合吸附剂及气体中的二氧化碳的回收方法 |
CN203417578U (zh) * | 2013-07-01 | 2014-02-05 | 马军 | 微波解吸吸附装置 |
CN103599641A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-26 | 华东理工大学 | 换热旋流脱气耦合设备及应用其的闪蒸分离方法与装置 |
CN103877828A (zh) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种吸收液再生的方法及其专用装置 |
CN104548874A (zh) * | 2013-10-17 | 2015-04-29 | 胡亮 | 一种用于含有酸性气体的气体混合物脱酸的方法及系统 |
WO2016179439A1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-11-10 | Fanger Gary W | Dielectric heating of adsorbents to increase desorption rates |
CN107715666A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-23 | 江苏大学 | 一种微波活化过硫酸盐喷淋诱导自由基的硫化氢脱除方法及系统 |
CN107883381A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-04-06 | 南京三乐微波技术发展有限公司 | 一种微波多螺旋热解设备 |
CN209752253U (zh) * | 2018-10-17 | 2019-12-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于含有酸性气体的溶剂的再生装置 |
-
2018
- 2018-10-17 CN CN201811208015.1A patent/CN111054098B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101584960A (zh) * | 2008-05-22 | 2009-11-25 | 青岛生物能源与过程研究所 | 气相-液相吸收膜分离装置与分离净化方法 |
CN101524613A (zh) * | 2008-09-12 | 2009-09-09 | 江苏工业学院 | 一种用于吸收剂再生的方法 |
CN101502741A (zh) * | 2009-02-16 | 2009-08-12 | 北京博源恒升高科技有限公司 | 聚乙二醇脱除气体中SOx的方法 |
CN102413920A (zh) * | 2009-05-08 | 2012-04-11 | 新日本制铁株式会社 | 混合吸附剂及气体中的二氧化碳的回收方法 |
US20110118105A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-19 | The Regents Of The University Of Michigan | Use of microwave energy to remove contaminating deposits from a catalyst |
CN102274676A (zh) * | 2011-06-10 | 2011-12-14 | 常州大学 | 基于微波和真空集成的解吸装置及其油气吸收回收方法 |
CN103877828A (zh) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种吸收液再生的方法及其专用装置 |
CN203417578U (zh) * | 2013-07-01 | 2014-02-05 | 马军 | 微波解吸吸附装置 |
CN104548874A (zh) * | 2013-10-17 | 2015-04-29 | 胡亮 | 一种用于含有酸性气体的气体混合物脱酸的方法及系统 |
CN103599641A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-26 | 华东理工大学 | 换热旋流脱气耦合设备及应用其的闪蒸分离方法与装置 |
WO2016179439A1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-11-10 | Fanger Gary W | Dielectric heating of adsorbents to increase desorption rates |
CN107715666A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-23 | 江苏大学 | 一种微波活化过硫酸盐喷淋诱导自由基的硫化氢脱除方法及系统 |
CN107883381A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-04-06 | 南京三乐微波技术发展有限公司 | 一种微波多螺旋热解设备 |
CN209752253U (zh) * | 2018-10-17 | 2019-12-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于含有酸性气体的溶剂的再生装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023023868A1 (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | Nuionic Technologies (Canada) Inc. | Method and system for treatment of liquid material to recover a gaseous effluent |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111054098B (zh) | 2023-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109045925A (zh) | 一种VOCs废气回收处理装置和方法 | |
CN204619569U (zh) | 一种环氧氯丙烷生产中产生的废气处理系统 | |
CN100364643C (zh) | 一种从排气中吸附回收净化有机物的方法和装置 | |
RU2012115859A (ru) | Способ и устройство для регенерации раствора, используемого в промывочном резервуаре | |
CN108970332A (zh) | 一种转炉和/或高炉煤气的脱碳方法 | |
CN105749728B (zh) | 二氧化碳的捕集方法及装置 | |
CN111054098B (zh) | 一种用于含有酸性气体的溶剂的再生方法及装置 | |
CN110174020A (zh) | 一种不对称布置的换热器 | |
CN205223136U (zh) | 用于加压水洗提纯沼气的解吸装置 | |
CN111408249A (zh) | 一种多段膜吸收烟气脱硫脱碳的方法及装置 | |
CN101480559B (zh) | 一种用膜回收烟气中硫的方法 | |
CN102327726A (zh) | 一种烟气脱硫解吸气体中水份脱除和冷凝液回用方法 | |
CN209752253U (zh) | 一种用于含有酸性气体的溶剂的再生装置 | |
CN205109291U (zh) | 一种有机气体的处理装置 | |
CN211688249U (zh) | 一种针对大型化燃烧前co2捕集系统 | |
CN103920367B (zh) | 从沼气中脱除二氧化碳的恒温吸收方法及设备 | |
CN114471501A (zh) | 一种臭氧间歇再生活性炭装置的应用方法 | |
CN101481101B (zh) | 一种用膜回收烟气中氮气的方法 | |
CN102614748A (zh) | 一种超声波强化膜吸收捕集烟气中co2的反应器 | |
CN103421563A (zh) | 一种富甲烷气体的深度净化一体化工艺 | |
CN110118360A (zh) | 一种协同烟气余热利用系统及炭基负载离子液脱硫方法 | |
CN105967977A (zh) | 一种吸附法制备燃料乙醇工艺 | |
CN107469588A (zh) | 可降低工业尾气中so2浓度的装置及其尾气处理方法 | |
KR20050017649A (ko) | 배가스 중 이산화탄소의 제거 방법 | |
RU2360897C1 (ru) | Способ очистки жидких углеводородов от водного раствора метанола |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |