KR101727938B1 - Method and apparatus for regenerating liquid desiccants of gas dehydration - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가스 내 수분 제거(gas dehydration)에 사용되는 액상 건조제(liquid desiccant)의 재생 방법 및 재생 장치에 관한 것으로서, 수분이 포함된 액상 건조제에 첨가제를 주입하여 상기 액상 건조제와 상기 첨가제의 공비 증류(azeotropic distillation)를 통해 수분을 탈거(stripping)하는 공비 탈거(entrainer-assisted azeotropic stripping)를 활용하여 액상 건조제의 재생 순도를 99.99 wt% 이상으로 높일 수 있으며, 상기 첨가제로서 물에 대한 용해도가 낮은 데케인(Decane)을 사용함으로써 첨가제의 회수 및 재사용이 용이하여 공정 비용이 절감되고 첨가제의 배출로 인한 환경 오염이 없다.The present invention relates to a regeneration method and regeneration apparatus for liquid desiccant used for gas dehydration in a gas, wherein an additive is injected into a liquid desiccant containing moisture to azeotropically distill the liquid desiccant and the additive it is possible to increase the regeneration purity of the liquid desiccant to 99.99 wt% or more by utilizing entrainer-assisted azeotropic stripping, which removes moisture through azeotropic distillation, and has a low solubility in water as the additive The use of Decane makes it easy to recover and reuse additive, which reduces the cost of the process and eliminates environmental pollution due to the release of additives.
Description
본 발명은 가스 내 수분 제거(gas dehydration)에 사용되는 액상 건조제(liquid desiccant)의 재생 방법 및 재생 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 수분이 포함된 액상 건조제에 첨가제를 주입하여 상기 액상 건조제와 상기 첨가제의 공비 증류(azeotropic distillation)를 통해 수분을 탈거(stripping)하는 공비 탈거(entrainer-assisted azeotropic stripping)를 활용하여, 액상 건조제의 재생 순도를 99.999 wt% 이상으로 높일 수 있는 고효율 재생 방법 또는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a regeneration method and regeneration apparatus for a liquid desiccant used for gas dehydration in a gas and more particularly to a regeneration method and regeneration apparatus for regeneration of a liquid desiccant by injecting an additive into a liquid desiccant containing moisture, A high efficiency regeneration method or apparatus capable of raising the regeneration purity of the liquid desiccant to 99.999 wt% or more by utilizing entrainer-assisted azeotropic stripping of moisture through azeotropic distillation of the additive .
배로 운송되는 천연 가스는 운송과 저장을 용이하게 하기 위하여 천연 가스 중의 불순물들을 제거하고 냉각하여 -162 ℃의 액화천연가스(LNG)로 전환된다. 이 과정에서 천연 가스 내에 잔류하는 수분은 얼음으로 변화하여 파이프 또는 밸브 등의 막힘을 초래할 수 있으므로 천연 가스를 냉각하기 전에 제거해야 한다. 또한, 천연 가스를 액화하지 않고 가스 상태로 배관을 통해 수송하는 경우에도 천연 가스 내의 수분은 이산화탄소 또는 각종 탄화수소 화합물과의 결합을 통해 가스 하이드레이트(gas hydrate)를 형성하여 관을 막을 수 있다. Natural gas transported by boat is converted to liquefied natural gas (LNG) at -162 ° C by removing impurities in natural gas and cooling it to facilitate transport and storage. In this process, the moisture remaining in the natural gas may change into ice, which may lead to clogging of the pipe or valve, so the natural gas must be removed before cooling. In addition, even when natural gas is transported through piping in a gaseous state without liquefaction, moisture in the natural gas forms a gas hydrate through the bonding with carbon dioxide or various hydrocarbon compounds, thereby blocking the pipe.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 반드시 천연 가스 내의 수분의 농도를 허용 농도 이하로 제거해야 하는데, 천연 가스의 파이프 라인 이송을 위한 가스 내 수분 허용농도(pipeline gas quality)는 약 2 ~ 7 lb H2O/MMSCF (42 ~ 147 ppmw H2O) 이며, 바이오 가스(bio gas) 또는 매립지 가스(land fill gas)의 경우는 가스에 포함된 수분을 제거함으로써 가스의 발열량을 높일 수 있어서, 가스 내 수분 제거 공정(gas dehydration process)의 중요성이 높아지고 있다.In order to solve this problem, the concentration of water in the natural gas must be lower than the allowable concentration, and the pipeline gas quality for the pipeline transportation of the natural gas is about 2 to 7 lb H 2 O / MMSCF (42 ~ 147 ppmw H 2 O) , and the biogas (bio gas) or landfill gas (land fill gas) is able to increase the heating value of the gas by removing the moisture contained in the gas, the gas within the water removal step for the importance of the gas dehydration process is increasing.
일반적으로 가스 내에 포함된 수분을 제거하는 방법으로는 흡습성(hygroscopicity)이 있는 액체 물질을 이용하거나 탈수성(dewaterbility)이 있는 고체 물질을 사용하여 수증기를 흡착(adsorption)하는 방법과, 압축 또는 냉각으로 수증기를 응축(condensing)시키는 방법이 있다. 이 중 가장 널리 사용되는 가스 내 수분 제거 방법은 글리콜계의 흡습성이 있는 액상 건조제(liquid desiccant)를 이용하여 가스 속에 포함되어 있는 수분을 흡수하는 방법이다.Generally, a method of removing water contained in a gas includes a method of adsorbing water vapor using a liquid material having hygroscopicity or a solid material having dewaterability, and a method of adsorbing water vapor using compression or cooling There is a method of condensing water vapor. The most widely used method for removing water from the gas is a method of absorbing water contained in the gas by using a glycol-based liquid desiccant having a hygroscopic property.
이러한 액상 건조제를 사용하여 가스 내의 수분을 제거하는 공정에서, 공정의 단가 및 효율을 높이기 위해서는 사용된 액상 건조제에 포함된 수분을 제거하는 방식으로 액상 건조제를 재생하여 다시 사용하여야 한다.In order to increase the process cost and efficiency in the process of removing moisture in the gas using such a liquid desiccant, the liquid desiccant should be regenerated and used again in such a manner as to remove water contained in the used liquid desiccant.
미국 특허 제3,105,748호에서는 재비기(reboiler)(350) 및 탈거(stripping) 장치(370)를 이용하여 상압·고온 상태에서 수분을 포함한 액상 건조제를 재생하는 기술을 개시하고 있는데(도 1 참고), 액상 건조제로 사용하는 글리콜의 종류에 따라 증기압 및 열분해 온도가 다르므로, 상기 재비기(350)의 온도는 사용되는 글리콜의 구체적인 종류에 따라 달라진다. 예를 들면, 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG)의 경우, 재비기(350)의 온도 204 ℃이하에서 재생하게 되는데(트리에틸렌 글리콜의 열분해 온도는 204 ℃임), 이때 얻을 수 있는 트리에틸렌 글리콜의 순도는 최대 98.6 wt% 정도이다. 이렇게 재비기만을 사용하여 액상 건조제를 재생하는 방법은, 상기 재비기에서 액상 건조제 재생온도가 열분해 온도와 같거나 높을 때에 열분해 산물인 유기산이 형성되어 장치의 부식을 야기하기 때문에 높은 순도의 액상 건조제를 얻기 힘들다. 재비기(350)에서 1차로 재생된 상기 트라이 에틸렌 글리콜은 탈거(stripping) 장치에서 드라이 가스(dry gas)를 통해 2차 재생 단계를 거칠 수 있는데, 상기 1차 및 2차 재생과정을 통해 최대로 얻을 수 있는 트리에틸렌 글리콜의 순도는 99.96 wt% 정도이다. 그러나 액상 건조제의 순도를 높이기 위한 탈거 공정에 사용된 탈거 가스(stripping gas)는 플레어 스택(flare stack)에서 태우게 되는데 이 때 다량의 온실가스가 배출되는 문제가 있다.U.S. Patent No. 3,105,748 discloses a technique for regenerating a liquid desiccant containing water at normal pressure and high temperature using a
한편, 미국 특허 제3,349,544호는 물과 BTEX 첨가제(벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌)와의 공비 증류(azeotropic distillation)를 통해 글리콜계의 액상 건조제를 높은 순도로 재생하는 공정에 관하여 개시하고 있다. 또한, 미국 특허 제5,643,421호는 고체 건조제(solid dessiccant)를 이용하여 액상 건조제의 수분 탈거에 사용된 탈거제(stripping agent)에 포함된 수분을 추가로 제거함으로써 약 95~98 wt%의 글리콜 순도를 99.99 wt% 이상 높이고, 가스에 포함된 수분의 농도를 0.1 ppm 까지 낮출 수 있는 기술을 개시하고 있으며, 이때 사용된 탈거제로는 나프타(naphtha), 천연 가솔린(natural gasoline), 끓는점이 40 ℃ ~ 160 ℃인 지방족 탄화수소(aliphatic hydrocarbons), 방향족 탄화수소 (aromatic hydrocarbons) 등이 있다. On the other hand, U.S. Patent No. 3,349,544 discloses a process for regenerating a glycol-based liquid desiccant with high purity through azeotropic distillation of water and BTEX additives (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene). Also, U.S. Patent No. 5,643,421 discloses a method of removing water from a stripping agent used for water removal of a liquid desiccant using a solid dessiccant to provide a glycol purity of about 95-98 wt% (Naphtha), natural gasoline, a boiling point of 40 to 160 ° C, and a boiling point of 40 to 160 ° C. C, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and the like.
그러나, 이와 같은 경우 BTEX와 같은 첨가제의 배출, 회수 및 생산수(produced water)에 용해된 BTEX 처리 문제 등 환경오염, 처리 비용 문제가 발생하여 공정의 효율성 및 경제성에 문제가 있다.However, in such a case, environmental pollution and disposal cost problems such as the problem of BTEX treatment dissolved in the produced water, the discharge of the additive such as BTEX, and the disposal cost are incurred, and thus there is a problem in efficiency and economical efficiency of the process.
본 발명은 가스 내 수분 제거(gas dehydration) 공정에 있어서, 수분이 포함된 액상 건조제와 첨가제의 공비 증류(azeotropic distillation)를 통해 액상 건조제의 수분을 제거하는 액상 건조제의 재생 방법 및 재생 장치를 제공함으로써 액상 건조제의 재생 순도를 99.99 wt% 이상으로 높이고, BTEX 첨가제의 사용 없이 BTEX보다 물에 용해도가 매우 낮은 소량의 첨가제를 사용하여 회수 및 재사용을 용이하게 함으로써, 온실가스 배출, 환경오염 및 처리 비용 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a regeneration method and regeneration apparatus for a liquid desiccant that removes moisture of a liquid desiccant through azeotropic distillation of a liquid desiccant containing moisture and an additive in a gas dehydration process in a gas Increase the regeneration purity of the liquid desiccant to 99.99 wt% or more and make it easy to recover and reuse by using a small amount of additive with very low solubility in water than BTEX without the use of BTEX additive. And the like.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가스 내 수분 제거(gas dehydration)에 사용되는 액상 건조제(liquid desiccant)의 재생 방법에 관한 것으로, 수분이 포함된 액상 건조제가 재비기(reboiler)(16)로 도입되는 주입 단계; 및 재비기(16)에서 증류를 통해 수분이 포함된 액상 건조제로부터 수분이 제거되는 1차 분리 단계;를 포함하는 가스 내 수분 제거(gas dehydration)에 사용되는 액상 건조제의 재생 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a method for regenerating a liquid desiccant used for gas dehydration in a gas, wherein a liquid desiccant containing moisture is
한편, 상기 1차 분리 단계는, 재비기(16)로 첨가제가 도입되어, 재비기(16)에서 공비 증류를 통해 수분이 포함된 액상 건조제로부터 수분이 분리되는 단계일 수 있다. 또한, 본 발명은 수분이 포함된 액상 건조제가 증류탑(still column)(15)으로 도입되는 단계; 및 증류탑(15)에 첨가제가 도입되어, 증류탑(15)에서 공비 증류를 통해 액상 건조제로부터 수분이 분리되는 단계;를 더 포함하고, 상기 주입 단계는 수분이 포함된 액상 건조제가 증류탑(15)으로부터 재비기(16)로 도입되는 단계인 것을 특징으로 하는 액상 건조제의 재생 방법을 제공한다.On the other hand, in the primary separation step, the additive is introduced into the
또, 본 발명은 1차 분리가 수행된 액상 건조제가 재비기(16)로부터 탈거탑(stripping column)(17)으로 도입되는 단계; 및 첨가제가 탈거탑(17)으로 도입되어, 탈거탑(17)에서 공비 증류를 통해 액상 건조제 내에 잔류하는 수분이 추가로 제거되는 2차 분리 단계;를 더 포함할 수 있다.The present invention also relates to a process for the production of a liquid detergent composition comprising the steps of introducing a liquid desiccant subjected to primary separation into a
위와 같은 본 발명은, 수분이 포함된 액상 건조제가 도입 단계를 거치기 전에, 재비기(16) 상부에서 배출되는 혼합물 증기와 환류탑(reflux column)(12)으로 도입되어 열교환이 되는 단계; 환류탑(12)에서 배출되는 혼합물 증기가 분리기(seperator)(19)로 분리되어 첨가제가 회수되는 단계; 회수된 첨가제가 가열기(heater)(20)로 가열되는 단계; 및 가열기(20)에 의해 가열된 첨가제가 재비기(16)로 주입되는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 혼합물 증기는 수분 및 첨가제가 포함된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the liquid desiccant containing water is introduced into the
한편, 가스 내 수분을 제거하는데 사용되는 액상 건조제는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 및 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TTEG)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하고, 본 발명에서 사용되는 첨가제는 데케인(Decane) 또는 데케인 유도체를 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, the liquid desiccant used for removing moisture in the gas includes ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), and tetraethylene glycol ), Or a mixture thereof. It is preferable that the additive used in the present invention includes a decane or a decane derivative.
또한, 상기 첨가제는 탈거탑 내에서 수분, 액상 건조제 및 첨가제를 포함하는 전체 혼합물의 5 ~ 20 wt%인 것이 바람직하다.
It is also preferred that the additive is in the range of 5 to 20 wt% of the total mixture comprising moisture, liquid desiccant and additives in the stripping column.
본 발명은 다른 실시 형태로서 가스 내 수분 제거(gas dehydration)에 사용되는 액상 건조제(liquid desiccant)의 재생 장치를 제공하며, 수분이 포함된 액상 건조제가 도입되는 재비기(reboiler)(16)를 포함할 수 있으며, 이때, 재비기(16)에서 공비 증류를 통해 수분이 포함된 액상 건조제로부터 수분이 1차 분리되는 것을 특징으로 한다.The present invention provides, in another embodiment, a regenerator for a liquid desiccant used for gas dehydration in a gas, comprising a
한편, 상기 1차 분리는, 재비기(16)로 첨가제가 도입되어, 재비기(16)에서 공비 증류를 통해 수분을 포함하는 액상 건조제로부터 수분이 분리되는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 본 발명은 수분이 포함된 액상 건조제가 도입되는 증류탑(still column)(15)을 더 포함하여, 증류탑(15)은 첨가제가 도입되어 증류탑(15)에서 공비 증류를 통해 액상 건조제로부터 수분이 분리되고, 재비기(16)로 도입되는 수분이 포함된 액상 건조제는 증류탑(15)으로부터 도입되는 것을 특징으로 하는 액상 건조제의 재생 장치를 제공한다.On the other hand, in the primary separation, the additive is introduced into the
또, 본 발명은 재비기(16)로부터 1차 분리가 수행된 액상 건조제가 도입되는 탈거탑(stripping column)(17)을 더 포함할 수 있으며, 첨가제가 탈거탑(17)으로 도입되어 탈거탑(17)에서 공비 증류를 통해 액상 건조제 내에 잔류하는 수분이 추가로 제거되는 2차 분리를 하는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention may further include a
위와 같은 본 발명은 수분이 포함된 액상 건조제가 재비기(16)로 도입되기 전에 재비기(16) 상부에서 배출되는 혼합물 증기와 열교환이 되는 환류탑(reflux column)(12); 상기 환류탑(12)에서 배출되는 상기 혼합물 증기가 분리되어 첨가제가 회수되는 분리기(seperator)(19); 및 회수된 첨가제가 가열되는 가열기(heater)(20);를 더 포함할 수 있다. 이때, 가열기(20)에 의해 가열된 첨가제가 재비기(16)로 주입되며, 혼합물 증기는 수분 및 첨가제가 포함된 것을 특징으로 한다.The present invention as described above includes a
한편, 가스 내 수분을 제거하는데 사용되는 액상 건조제는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 및 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TTEG)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하고, 본 발명에서 사용되는 첨가제는 데케인(Decane) 또는 데케인 유도체를 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, the liquid desiccant used for removing moisture in the gas includes ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), and tetraethylene glycol ), Or a mixture thereof. It is preferable that the additive used in the present invention includes a decane or a decane derivative.
또한, 상기 첨가제는 재비기 및 증류탑 내에서 수분, 액상 건조제 및 첨가제를 포함하는 전체 혼합물의 5 ~ 20 wt%인 것이 바람직하다.It is also preferable that the additive is 5 to 20 wt% of the entire mixture including the re-boiling and the water, the liquid desiccant and the additive in the distillation column.
상술한 바와 같이 본 발명은 본 발명은 가스 내 수분 제거(gas dehydration) 공정에 있어서, 수분이 포함된 액상 건조제와 첨가제의 공비 증류(azeotropic distillation)를 통해 액상 건조제의 수분을 제거하는 액상 건조제의 재생 방법 및 재생 장치를 제공함으로써 액상 건조제의 재생 순도를 99.999 wt% 이상으로 높이는 효과가 있다.As described above, the present invention relates to a process for regenerating a liquid desiccant which removes moisture of a liquid desiccant through azeotropic distillation of a liquid desiccant containing water and an additive in a gas dehydration process in a gas, And the regeneration purity of the liquid desiccant is increased to 99.999 wt% or more.
또한, 본 발명은 첨가제로서 물에 대한 용해도가 낮은 데케인(Decane)을 사용함으로써 첨가제의 회수 및 재사용이 용이하여 공정 비용 절감 및 첨가제의 배출로 인한 환경 오염이 없다는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage that the use of Decane having a low solubility in water as an additive facilitates the recovery and reuse of the additive, thereby reducing the process cost and environmental pollution due to the discharge of the additive.
도 1은 종래의 기술인 재비기(reboiler)와 탈거 장치(stripper)를 사용한 액상 건조제의 수분 제거 방법 및 그 장치를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 재비기에서 액상 건조제를 증류하는 1차 분리 단계; 및 탈거탑(stripping column)에 첨가제를 주입하여 공비 증류로 액상 건조제의 수분을 추가로 제거하는 2차 분리 단계;를 포함하는 액상 건조제의 재생 방법과 장치를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 재비기와 증류탑(still column)에 첨가제를 주입하여 공비 증류로 액상 건조제의 수분을 제거하는 단계를 포함하는 액상 건조제의 재생 방법과 장치를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 4는 첨가제의 종류에 따른 TEG(triethylene glycol)의 재생 순도를 나타내는 실험결과이다.FIG. 1 schematically shows a method and apparatus for removing moisture of a liquid desiccant using a reboiler and a stripper, which are conventional techniques.
FIG. 2 is a diagram showing the primary separation step of distilling the liquid desiccant in the re-boiling of the present invention; And a second separation step of injecting an additive into a stripping column and further removing moisture of the liquid desiccant by azeotropic distillation.
3 schematically shows a regeneration method and apparatus of a liquid desiccant comprising a step of removing the moisture of the liquid desiccant by azeotropic distillation by injecting an additive into the reboiler and still column of the present invention.
FIG. 4 shows experimental results showing the regeneration purity of TEG (triethylene glycol) according to the type of additive.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to the description, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the technical concept of the present invention.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that it may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
Throughout this specification, when a member is " on " another member, this includes not only when the member is in contact with another member, but also when there is another member between the two members.
도 2는 본 발명의 재비기에서 액상 건조제를 증류하는 1차 분리 단계; 및 탈거탑(stripping column)에 첨가제를 주입하여 공비 증류로 액상 건조제의 수분을 추가로 제거하는 2차 분리 단계;를 포함하는 액상 건조제의 재생 방법과 장치를 도식적으로 나타낸 것이다.FIG. 2 is a diagram showing the primary separation step of distilling the liquid desiccant in the re-boiling of the present invention; And a second separation step of injecting an additive into a stripping column and further removing moisture of the liquid desiccant by azeotropic distillation.
도 2에 도시된 바와 같이 가스 내 수분 제거(gas dehydration)에 사용되는 액상 건조제(liquid desiccant)를 재생하기 위해, 수분이 포함된 가스(wet gas)가 흡수탑(absorber)(11)으로 공급 배관(31)을 따라 도입되고, 흡수탑(11)에 주입된 액상 건조제(liquid desiccant)에 의해 수분이 제거된 가스는 배출관(32)을 통해 건성가스(dry gas)로서 배출되며, 사용된 액상 건조제는 다른 공급 배관(33)을 통해 환류탑(reflux column)(12)으로 도입된다. 2, a wet gas containing water is supplied to an
상기 가스는 천연 가스(natural gas), 바이오 가스(bio gas), 매립지 가스(land fill gas), 정유 가스(refinery gas), 이산화탄소 또는 합성 가스(synthesis gas)가 될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. The gas may be, but is not limited to, natural gas, bio gas, land fill gas, refinery gas, carbon dioxide, or synthesis gas .
또한, 상기 액상 건조제는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 및 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TTEG)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 글리콜계 화합물 또는 이들의 혼합물이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The liquid desiccant may be selected from the group consisting of ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG) and tetraethylene glycol (TTEG) One or more glycol based compounds, or mixtures thereof.
상기 사용된 액상 건조제는 가스로부터 흡수한 수분을 포함하고 있으며, 후술 될 1차 및 2차 분리 단계에서 제거된 수분 및 첨가제를 포함하는 혼합물 증기와 환류탑(reflux column)(12)에서 열교환 된다. 이와 같이, 온도가 낮은 액상 건조제와 온도가 높은 혼합물 증기가 열교환이 됨으로써, 혼합물 증기에 잔류하는 액상 건조제가 응축되어 액상 건조제의 손실을 줄일 수 있다.The liquid desiccant used is heat exchanged in a
환류탑(12)에서 배출되는 수분이 포함된 액상 건조제는 공급 배관(34)을 통해 증발 탱크(flash tank)(13)로 도입되어 가스의 탈수 과정에서 액상 건조제에 일부 포함된 가스와 분리(flash separating)되고, 가스는 공급 배관(35)을 통해 기타 사용처로 공급된다.The liquid desiccant containing the moisture discharged from the
가스와 분리된 상기 수분이 포함된 액상 건조제는 공급 배관(36)을 따라 열교환기(heat exchanger)(14)에 도입되어 본 발명의 탈거탑(stripping column)(17)에 연결된 공급 배관(41)을 통해 배출되는 건성 액상 건조제와 열교환 된 후, 공급 배관(37)을 통해 증류탑(still column)(15)에 도입된다.The liquid desiccant containing the moisture separated from the gas is introduced into the
증류탑(15)으로 도입된 수분이 포함된 액상 건조제는 증류탑(15)과 연결된 재비기(reboiler)(16)로 도입되어 가열 및 증류됨으로써, 수분이 제거되는 1차 분리 단계를 거친다. The liquid desiccant containing water introduced into the
증류탑은 내부에 기체-액체의 2개 상(phase)이 서로 열 또는 물질을 효율적으로 전달할 수 있도록 하는 표면을 갖는 중실체 또는 중공체인 패킹(packing)이 포함될 수 있다. 그에 따라, 증류탑 내부에서 수증기(기체)와 수분이 포함된 액상 건조제(액체) 간의 물질전달을 통해 수분이 더 효과적으로 제거됨으로써 액상 건조제의 손실을 줄일 수 있다. 패킹은 랜덤 패킹(random packing) 또는 구조화 패킹(structured packing) 을 사용할 수 있다.The distillation column may include a solid or hollow chain packing having a surface on which two phases of gas-liquid can efficiently transfer heat or substance to each other. Accordingly, the loss of the liquid desiccant can be reduced by effectively removing moisture through mass transfer between the water vapor (gas) and the liquid desiccant (liquid) containing water in the distillation column. The packing may use random packing or structured packing.
1차 분리 단계를 거친 액상 건조제는 공급 배관(39)을 통해 탈거탑(17)으로 도입되고, 탈거탑(17)에 첨가제가 주입되어 공비 증류 또는 탈거(stripping)를 통해 액상 첨가제에 남아있는 수분이 추가적으로 제거되는 2차 분리 단계를 거친다. The liquid desiccant having undergone the primary separation step is introduced into the stripping
이때, 첨가제는 액상과 기상이 공존하는 상태로 주입될 수 있는데, 첨가제의 액상 부분과 수분은 공비점이 약 100 ℃ 미만인 공비 혼합물을 형성하며, 함께 공비 증류됨으로써 액상 건조제로부터 분리된다. 첨가제의 기상 부분은 탈거 가스(stripping gas)로서 액상 건조제에 포함된 수분을 탈거시키는 역할을 수행한다.At this time, the additive may be injected in a state where the liquid phase and the vapor phase coexist, wherein the liquid portion of the additive and moisture form an azeotropic mixture having an azeotropic point of less than about 100 캜, and are separated from the liquid desiccant by azeotropically distilling together. The gas phase portion of the additive is a stripping gas, which acts to remove moisture contained in the liquid desiccant.
첨가제는 데케인(Decane) 또는 데케인(Decane) 유도체를 포함할 수 있으며, 탈거탑 내에서 수분, 액상 건조제 및 첨가제가 포함된 전체 혼합물의 5 ~ 20 wt%인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The additive may comprise a Decane or Decane derivative and is preferably 5 to 20 wt% of the total mixture comprising water, a liquid desiccant and additives in the stripper, no.
탈거탑(17)에서 2차 분리 단계를 거친 액상 건조제는 공급 배관(41)을 통해 열교환기(14)로 도입되어 증발 탱크(13)에서 배출되는 액상 건조제와 열교환 된 뒤, 공급 배관(42)을 통해 서지 드럼(surge drum)(18)을 거치고, 서지 드럼(18)과 연결된 공급 배관(43)을 통해 흡수탑(11)에 다시 주입됨으로써 재사용될 수 있다.The liquid desiccant which has undergone the second separation step in the stripping
한편, 2차 분리 단계에서 증류된 수분 및 첨가제의 혼합물 증기는 재비기(16)와 연결된 공급 배관(40)을 거쳐 1차 분리 단계에서 증류된 수분 및 첨가제의 혼합물 증기와 함께 환류탑(12)으로 연결되는 공급 배관(38)을 통과한다. On the other hand, in the second separation stage, the vapor mixture of the distillated water and the additive is fed to the
환류탑(12)에서 배출되는 상기 혼합물 증기는 공급 배관(44)을 통해 분리기(seperator)(19)로 도입되고, 첨가제가 기체(gas) 및 물(water)과 분리되어 회수되는 단계를 거치며, 회수된 첨가제는 공급 배관(47)을 통해 탈거탑(17)으로 다시 주입됨으로써 재사용될 수 있다. The mixed vapor discharged from the
이때, 사용되는 첨가제로서 데케인(Decane) 또는 데케인 유도체을 포함하는 첨가제를 사용하면, 물에 대한 용해도가 낮아서 수분과의 분리가 용이하여 재사용하기 쉽고, 이에 따라 첨가제 배출에 따른 환경오염 등의 문제가 발생하지 않는다.At this time, when an additive including decane or decane derivative is used as the additive to be used, its solubility in water is low and it can be easily separated from water and is easy to be reused. Accordingly, problems such as environmental pollution .
분리기(19)로서 혼합물을 기체, 물 및 첨가제로 분리할 수 있는 삼상분리기(three-phase separator)를 사용하는 것이 바람직하다.As the
분리기(19)와 탈거탑(17)을 연결하는 공급 배관(47) 상에는 가열기(heater)(20)와 밸브(21)가 더 포함될 수 있으며, 회수된 첨가제가 가열기(20)를 통해 가열됨으로써 액상과 기상의 2상(two phase)이 존재하는 고온의 첨가제가 된다.A
탈거탑(17)은 가열부가 따로 없기 때문에, 공정의 안정성 및 공비 혼합물의 형성을 위해 첨가제가 고온으로 첨가되는 것이 더 효과적이며, 바람직하게는 공비점의 온도보다 높은 100 ℃ 이상, 액상 건조제의 열분해 온도보다 낮은 204 ℃ 미만의 온도로 가열되어 탈거탑(17)에 주입된다.Since the stripping
회수된 첨가제의 기상 부분은 탈거 가스의 역할을 하여 액상 건조제로부터 수분을 탈거시키고, 액상 부분은 수분과 공비 혼합물을 형성하여 액상 건조제로부터 수분을 공비 증류시키는 역할을 수행한다.The gaseous portion of the recovered additive acts as a degassing gas to remove moisture from the liquid desiccant, and the liquid portion forms an azeotropic mixture with water to azeotropically distill water from the liquid desiccant.
가열기(20)에서 가열된 첨가제는 밸브(21)를 통해 탈거탑(17)으로 주입(48)된다. 이때, 재비기(16)에서 탈거탑(17)으로 액상 건조제가 공급되는 공급 배관(39) 상에 유량 감지 센서(22)를 설치할 수 있는데, 이를 통해 감지된 유량을 기초로 제어부(24)가 밸브조절기(23)를 제어함으로써, 탈거탑(17)으로 주입되는 첨가제의 유량을 조절하도록 구성할 수 있다.
The additive heated in the
도 3은 본 발명의 다른 실시형태로서, 재비기와 증류탑에 첨가제를 주입하여 공비 증류로 액상 건조제의 수분을 제거하는 단계를 포함하는 액상 건조제의 재생 방법과 장치를 도식적으로 나타낸 것이다.Fig. 3 schematically shows a regeneration method and apparatus for regenerating a liquid desiccant including a step of re-charging and adding an additive to a distillation column to remove moisture of the liquid desiccant by azeotropic distillation.
도 3에 도시된 바와 같이 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제를 재생하기 위해, 수분이 포함된 가스(wet gas)가 흡수탑(11)으로 공급 배관(31)을 따라 도입되고, 흡수탑(11)에 주입된 액상 건조제에 의해 수분이 제거된 가스는 배출관(32)을 통해 건성가스(dry gas)로서 배출되며, 사용된 액상 건조제는 다른 공급 배관(33)을 통해 환류탑(12)으로 도입된다. 3, wet gas containing water is introduced into the
상기 가스는 천연 가스(natural gas), 바이오 가스(bio gas), 매립지 가스(land fill gas), 정유 가스(refinery gas), 이산화탄소 또는 합성 가스(synthesis gas)가 될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. The gas may be, but is not limited to, natural gas, bio gas, land fill gas, refinery gas, carbon dioxide, or synthesis gas .
또한, 상기 액상 건조제는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 및 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TTEG)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 글리콜계 화합물 또는 이들의 혼합물이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The liquid desiccant may be selected from the group consisting of ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG) and tetraethylene glycol (TTEG) One or more glycol based compounds, or mixtures thereof.
상기 사용된 액상 건조제는 가스로부터 흡수한 수분을 포함하고 있으며, 후술 될 수분 분리 단계에서 제거된 수분 및 첨가제를 포함하는 혼합물 증기와 환류탑(12)에서 열교환 된다. 이와 같이, 온도가 낮은 액상 건조제와 온도가 높은 혼합물 증기가 열교환이 됨으로써, 혼합물 증기에 잔류하는 액상 건조제가 응축되어 액상 건조제의 손실을 줄일 수 있다.The used liquid desiccant contains moisture absorbed from the gas and is heat-exchanged in the
환류탑(12)에서 배출되는 수분이 포함된 액상 건조제는 공급 배관(34)을 통해 증발 탱크(13)로 도입되어 가스의 탈수 과정에서 액상 건조제에 일부 포함된 가스와 분리되고, 가스는 공급 배관(35)을 통해 기타 사용처로 공급된다.The liquid desiccant containing water discharged from the
가스와 분리된 상기 수분이 포함된 액상 건조제는 공급 배관(36)을 따라 열교환기(14)에 도입되어 본 발명의 탈거탑(17)에 연결된 공급 배관(41)을 통해 배출되는 건성 액상 건조제와 열교환 된 후, 공급 배관(37)을 통해 증류탑(15)에 도입된다.The liquid desiccant containing the moisture separated from the gas is introduced into the
이때, 증류탑(15)에 첨가제가 도입됨으로써, 증류탑(15)에서 공비 증류를 통해 액상 건조제로부터 수분이 분리될 수 있다.At this time, the additive is introduced into the
증류탑은 내부에 기체-액체의 2개 상(phase)이 서로 열 또는 물질을 효율적으로 전달할 수 있도록 하는 표면을 갖는 중실체 또는 중공체인 패킹(packing)이 포함될 수 있다. 그에 따라, 증류탑 내부에서 수증기 및 기상인 첨가제(기체)와 수분이 포함된 액상 건조제(액체) 간의 물질전달을 통해 수분이 더 효과적으로 제거됨으로써 액상 건조제의 손실을 줄일 수 있다. 패킹은 랜덤 패킹(random packing) 또는 구조화 패킹(structured packing) 을 사용할 수 있다.The distillation column may include a solid or hollow chain packing having a surface on which two phases of gas-liquid can efficiently transfer heat or substance to each other. Accordingly, the loss of the liquid desiccant can be reduced by effectively removing moisture through mass transfer between the water vapor and gaseous phase additive (gas) and the liquid desiccant containing liquid (liquid) in the distillation column. The packing may use random packing or structured packing.
1차로 수분이 제거된 액상 건조제는 증류탑(15)에서 재비기(16)로 도입된다. 재비기(16)에 첨가제가 도입됨으로써, 재비기(16)에서 가열 및 공비 증류를 통해 수분이 포함된 액상 건조제로부터 수분이 분리되는 단계를 거친다.The liquid desiccant, from which the first moisture has been removed, is introduced into the re-boiler 16 at the
첨가제와 수분은 공비점이 약 100 ℃ 미만인 공비 혼합물을 형성하며, 함께 공비 증류됨으로써 액상 건조제로부터 분리된다.The additive and water form an azeotrope with an azeotrope of less than about 100 ° C and are separated from the liquid desiccant by azeotropic distillation together.
첨가제는 데케인 또는 데케인 유도체를 포함할 수 있으며, 증류탑(15) 및 재비기(16) 내에서 수분, 액상 건조제 및 첨가제가 포함된 전체 혼합물의 5 ~ 20 wt%인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The additive may comprise a decane or decane derivative and is preferably 5-20 wt% of the total mixture comprising moisture, liquid desiccant and additives in the
수분 분리 단계를 거친 액상 건조제는 공급 배관(39)을 통해 탈거탑(17)으로 도입되어, 수분이 추가적으로 제거되는 탈거가 일어날 수 있다.The liquid desiccant which has undergone the water separation step is introduced into the stripping
탈거탑(17)에서 배출되는 액상 건조제는 공급 배관(41)을 통해 열교환기(14)로 도입되어 증발 탱크(13)에서 배출되는 액상 건조제와 열교환 된 뒤, 공급 배관(42)을 통해 서지 드럼(18)을 거치고, 서지 드럼(18)과 연결된 공급 배관(43)을 통해 흡수탑(11)에 다시 주입됨으로써 재사용될 수 있다.The liquid desiccant discharged from the stripping
한편, 수분 분리 단계에서 증류된 수분 및 첨가제의 혼합물 증기는 공급 배관(38)을 통해 환류탑(12)으로 도입될 수 있다.On the other hand, in the water separation step, the steam of the mixture of the distilled water and the additive can be introduced into the
환류탑(12)을 통과한 상기 혼합물 증기는 공급 배관(44)을 통해 분리기(19)로 도입되고, 첨가제가 기체(gas) 및 물(water)과 분리되어 회수되는 단계를 거치며, 회수된 첨가제는 공급 배관(49, 50)을 통해 재비기(16) 또는 증류탑(15)으로 다시 주입됨으로써 재사용될 수 있다.The mixture vapor that has passed through the
이때, 사용되는 첨가제로서 데케인 또는 데케인 유도체을 포함하는 첨가제를 사용하면, 물에 대한 용해도가 낮아서 수분과의 분리가 용이하여 재사용하기 쉽고, 이에 따라 첨가제 배출에 따른 환경오염 등의 문제가 발생하지 않는다.At this time, when an additive containing decane or decane derivative is used as the additive, the solubility of the additive in water is low, so that it can be easily separated from moisture and is easily reused. As a result, problems such as environmental pollution Do not.
분리기(19)로서 혼합물을 기체, 물 및 첨가제로 분리할 수 있는 삼상분리기를 사용하는 것이 바람직하다.As the
분리기(19)와 증류탑(15) 및 재비기(16)를 연결하는 공급 배관(47) 상에는 가열기(20)와 밸브(25)가 더 포함될 수 있으며, 회수된 첨가제가 가열기(20)를 통해 가열됨으로써 고온의 첨가제가 된다.The
재비기(16) 및 증류탑(15) 운전의 안정성을 위해 첨가제가 고온으로 첨가되는 것이 더 효과적이며, 바람직하게는 공비점의 온도보다 높은 100 ℃ 이상, 액상 건조제의 열분해 온도보다 낮은 204 ℃ 미만의 온도로 가열되어 주입된다.It is more effective that the additive is added at a high temperature for the stability of the
가열기(20)에서 가열된 첨가제는 밸브(25)를 통해 증류탑(15) 또는 재비기(16)으로 주입(49, 50)된다. 이때, 열교환기(14)에서 증류탑(15)으로 액상 건조제가 공급되는 공급 배관(37) 상에 유량 감지 센서(26)를 설치할 수 있는데, 이를 통해 감지된 유량을 기초로 제어부(28)가 밸브조절기(27)를 제어함으로써, 증류탑(15) 또는 재비기(16)로 주입되는 첨가제의 유량을 조절하도록 구성할 수 있다.The additive heated in the
<공비 증류에 사용되는 첨가제들의 <Additives used in azeotropic distillation 탈수능Removal ability 평가> Evaluation>
수분이 포함된 액상 건조제의 공비 증류에 사용되는 첨가제의 탈수능을 평가하기 위해, 여러 가지 첨가제들을 사용한 단증류를 통해 액상 건조제의 재생 순도를 측정하였다. 표 1은 본 평가에 사용된 첨가제들의 목록 및 그 화학적 물성이며, 액상 건조제로서 TEG(triethylene glycol)를 사용하였다. 본 발명에 사용하기 위한 첨가제로서의 조건은 물과 공비화합물을 형성하며, 끓는점이 210 ℃ 미만이고, 물에 대한 용해도가 낮으며 적은 양으로 많은 수분을 제거 가능해야 한다는 것이다.The regeneration purity of the liquid desiccant was measured by short distillation using various additives in order to evaluate the deodorizing ability of the additives used for the azeotropic distillation of the liquid desiccant containing water. Table 1 lists the additives used in the evaluation and their chemical properties, and TEG (triethylene glycol) was used as a liquid desiccant. The condition as an additive for use in the present invention is that it forms an azeotropic compound with water, has a boiling point of less than 210 占 폚, is low in solubility in water and capable of removing a large amount of water in a small amount.
단증류 장치를 사용하여 TEG와 물이 97:3 wt%로 혼합된 혼합물을 200 ℃ 까지 가열하고, 5 wt%의 첨가제를 TEG와 물의 혼합물에 주입한 뒤 20분 동안 TEG 내 수분의 변화를 측정하였다. 그 결과는 도 4와 같이, 데케인(Decane)을 이용한 TEG와 물의 혼합물을 단증류하면 TEG의 순도를 99.97 wt% 이상까지 높일 수 있다는 것이었고, 기존 공정에 사용하던 벤젠(bezene), 톨루엔(toluene)보다 더 뛰어난 수분 제거 능력을 볼 수 있다는 것이었다. 일반적으로 다단 증류를 하는 실제 공정에 적용한다면, 같은 양의 첨가제로도 더 높은 TEG 순도를 달성할 수 있다.Using a distillation apparatus, a mixture of TEG and water in 97: 3 wt% was heated to 200 ° C., and 5 wt% of the additive was injected into a mixture of TEG and water. Respectively. As a result, as shown in FIG. 4, the distillation of a mixture of TEG and water using Decane showed that the purity of TEG could be increased to 99.97 wt% or more, and the amount of benzene, toluene toluene), which is a water-soluble resin. In general, higher TEG purity can be achieved with the same amount of additive if applied to the actual process of multi-stage distillation.
또한, 데케인(decane)은 표 1의 첨가제 중 물에 대한 용해도가 가장 낮아 회수하여 재사용하기 용이하며, BTEX를 사용하는 경우보다 첨가제의 후처리 비용이 적게 든다.In addition, decane has the lowest solubility in water among the additives shown in Table 1, which is easy to recover and reuse, and the post-treatment cost of the additive is lower than that of BTEX.
(unit)Additives
(unit)
(oC)Boiling point
( o C)
temperature
(oC)Azeotropic
온도
( o C)
composition
(mol fraction additive)Azeotropic
composition
(mol fraction additive)
(g/L H2O)Solubility
(g / L H2O)
<< 데케인Decane (( decanedecane ) 첨가제의 중량비에 따른 ) Depending on the weight ratio of additives 탈수능Removal ability 평가> Evaluation>
표 2는 수분, 액상 건조제가 포함된 전체 혼합물에 대한 데케인 첨가제의 중량비에 따라 단증류로 공비 증류를 할 때의 TEG 재생 순도를 나타내는 결과이며, 위의 실험과 동일하게, TEG와 물이 97:3 wt%로 혼합된 혼합물을 200 ℃ 까지 가열하고, 5 wt%의 첨가제를 TEG와 물의 혼합물에 주입한 뒤 20분 동안 TEG 내 수분의 변화를 측정한 것이다. Table 2 shows the purity of TEG regeneration when the azeotropic distillation was carried out by distillation according to the weight ratio of decane additive to the total mixture containing water and liquid desiccant. As in the above experiment, : 3 wt% of the mixture was heated to 200 ° C, and 5 wt% of the additive was injected into a mixture of TEG and water, and the change in moisture in the TEG was measured for 20 minutes.
표 2에서 볼 수 있듯이, 5 ~ 20 wt%의 데케인 첨가제를 사용하여 단증류로 공비 증류를 하면 다른 중량비를 사용한 경우와 달리, 순도 99.97 wt % 이상의 TEG를 얻을 수 있다는 현저한 효과를 나타내었다. 특히, 20 wt%의 경우에는 99.999 wt% 이상의 TEG를 얻을 수 있었다.As shown in Table 2, when the azeotropic distillation was carried out using 5 to 20 wt% of decane additive, distillation with a short distillation showed a remarkable effect of obtaining a TEG having a purity of 99.97 wt% or more, unlike the case of using a different weight ratio. Particularly, in case of 20 wt%, 99.999 wt% or more TEG could be obtained.
그러나, 첨가제의 중량비가 20 wt%를 초과하면 순도는 더 이상 올라가지 않고 일정 수치에 수렴하였다. 오히려, 이 경우에는 첨가제의 과다 사용에 의한 경제적 비용 문제와 사용된 첨가제를 분리기로 회수할 때 분리효율이 떨어진다는 문제점이 발생하였다.However, when the weight ratio of the additive exceeds 20 wt%, the purity does not increase any more but converges to a certain value. On the contrary, in this case, there is a problem of economic cost due to overuse of the additive and a problem of deterioration of separation efficiency when recovering the used additive to the separator.
따라서, 첨가제의 중량비는 5 ~ 20 wt%일 때 최적의 효과를 얻을 수 있다는 점을 이 실험을 통해 알 수 있다.Therefore, it can be seen from this experiment that the optimum effect can be obtained when the weight ratio of the additive is 5 to 20 wt%.
일반적으로 다단 증류를 하는 실제 공정에 적용한다면, 같은 양의 첨가제로도 더 높은 TEG 순도를 달성할 수 있다.In general, higher TEG purity can be achieved with the same amount of additive if applied to the actual process of multi-stage distillation.
31~50: 공급 배관 20: 가열기(heater)
11: 흡수탑(absorber) 21: 밸브(valve)
12: 환류탑(reflux column) 22: 유량 감지 센서
13: 증발 탱크(flash tank) 23: 밸브조절기
14: 열교환기(heat exchanger) 24: 제어부
15: 증류탑(still column) 25: 밸브
16: 재비기(reboiler) 26: 유량 감지 센서
17: 탈거탑(stripping column) 27: 밸브조절기
18: 서지 드럼(surge drum) 28: 제어부
19: 분리기(separator)31 to 50: supply pipe 20: heater
11: absorber 21: valve,
12: reflux column 22: flow rate sensor
13: flash tank 23: valve regulator
14: heat exchanger 24:
15: still column 25: valve
16: Reboiler 26: Flow sensor
17: stripping column 27: valve regulator
18: Surge drum 28:
19: separator
Claims (18)
수분이 포함된 액상 건조제가 증류탑(still column)(15)으로 도입되는 단계;
상기 증류탑(15)에 첨가제가 도입되어, 상기 증류탑(15)에서 공비 증류를 통해 액상 건조제로부터 1차로 수분이 분리되는 단계;
상기 1차 분리가 수행된 액상 건조제가 상기 증류탑(15)으로부터 재비기(reboiler)(16)로 도입되는 주입 단계;
상기 재비기(16)에서 증류를 통해 상기 수분이 포함된 액상 건조제로부터 수분이 제거되는 2차 분리 단계;
상기 2차 분리가 수행된 액상 건조제가 상기 재비기(16)로부터 탈거탑(stripping column)(17)으로 도입되는 단계; 및
첨가제가 상기 탈거탑(17)으로 도입되어, 상기 탈거탑(17)에서 공비 증류를 통해 액상 건조제 내에 잔류하는 수분이 추가로 제거되는 3차 분리 단계;를 포함하되,
상기 증류탑은 내부에 기체-액체의 2개 상(phase)이 서로 열 또는 물질을 효율적으로 전달할 수 있도록 하는 표면을 갖는 중실체 또는 중공체인 패킹(packing)이 포함되는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거(gas dehydration)에 사용되는 액상 건조제의 재생 방법.In a method for regenerating a liquid desiccant,
Introducing the liquid desiccant containing moisture into the still column (15);
An additive is introduced into the distillation column 15 to separate water from the liquid desiccant first through azeotropic distillation in the distillation column 15;
An injection step in which the liquid desiccant subjected to the primary separation is introduced into the reboiler 16 from the distillation column 15;
A second separation step in which water is removed from the liquid desiccant containing the moisture through distillation at the re-boiler (16);
The liquid desiccant having undergone the secondary separation is introduced into the stripping column 17 from the re-boiler 16; And
And a tertiary separation step in which the additive is introduced into the deodorization tower 17 and moisture remaining in the liquid desiccant is further removed through azeotropic distillation in the deodorization tower 17,
Characterized in that the distillation column comprises a solid or hollow packing having a surface inside which two phases of gas-liquid can efficiently transfer heat or substance to each other. A method for regenerating a liquid desiccant for use in gas dehydration.
상기 2차 분리 단계는,
상기 재비기(16)로 첨가제가 도입되어, 상기 재비기(16)에서 공비 증류를 통해 상기 수분이 포함된 액상 건조제로부터 수분이 분리되는 단계인 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 방법.The method according to claim 1,
Wherein the secondary separation step comprises:
Characterized in that the additive is introduced into the re-boiler (16), and water is separated from the liquid desiccant containing the moisture through the azeotropic distillation in the re-boiler (16) A method for regenerating a desiccant.
수분이 포함된 액상 건조제가 상기 재비기(reboiler)(16)로 도입되는 주입 단계를 거치기 전에, 상기 재비기(16) 상부에서 배출되는 혼합물 증기와 환류탑(reflux column)(12)으로 도입되어 열교환이 되는 단계;
상기 환류탑(12)에서 배출되는 상기 혼합물 증기가 분리기(seperator)(19)로 분리되어 첨가제가 회수되는 단계;
상기 회수된 첨가제가 가열기(heater)(20)로 가열되는 단계; 및
상기 가열기(20)에 의해 가열된 첨가제가 상기 재비기(16)로 주입되는 단계;를 더 포함하며,
상기 혼합물 증기는 수분 및 첨가제가 포함된 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 방법.3. The method according to any one of claims 1 to 3,
A liquid desiccant containing moisture is introduced into the reflux column 12 and the mixture vapor discharged from the top of the reboiler 16 before the reboiler 16 is introduced into the reboiler 16 A step of heat exchange;
Separating the mixed vapor discharged from the reflux tower (12) into a separator (19) to recover the additive;
Heating the recovered additive with a heater (20); And
Further comprising injecting the additive heated by the heater (20) into the re-boiler (16)
Characterized in that the mixture steam contains moisture and an additive.
상기 액상 건조제는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 및 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TTEG)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 방법.The method according to claim 1,
The liquid desiccant may be at least one selected from the group consisting of ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), and tetraethylene glycol Or a mixture thereof. ≪ Desc / Clms Page number 24 >
상기 첨가제는 상기 탈거탑(17) 내에서 전체 혼합물의 5 ~ 20 wt%이며, 상기 혼합물은 수분, 액상 건조제 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 방법.The method according to claim 1,
Characterized in that the additive is 5 to 20 wt% of the total mixture in the stripping tower (17), and the mixture comprises water, a liquid desiccant and an additive. .
상기 첨가제는 상기 재비기(16) 및 증류탑(15) 내에서 전체 혼합물의 5 ~ 20 wt%이며, 상기 혼합물은 수분, 액상 건조제 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 방법.The method according to claim 1,
Characterized in that the additive is 5 to 20 wt% of the total mixture in the re-boiler (16) and the distillation tower (15), and the mixture comprises water, a liquid desiccant and additives. A method for regenerating a liquid desiccant.
상기 첨가제는 데케인(Decane)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 방법.3. The method according to any one of claims 1 to 3,
Characterized in that the additive comprises Decane. ≪ Desc / Clms Page number 13 >
수분이 포함된 액상 건조제가 도입되는 증류탑(still column)(15)을 포함하여,
상기 증류탑(15)은 첨가제가 도입되어, 상기 증류탑(15)에서 공비 증류를 통해 액상 건조제로부터 1차로 수분이 분리되고,
상기 증류탑(15)으로부터 상기 1차 분리가 수행된 액상 건조제가 도입되는 재비기(reboiler)(16)를 포함하여,
상기 재비기(16)에서 공비 증류를 통해 상기 수분이 포함된 액상 건조제로부터 수분이 2차 분리되며,
상기 재비기(16)로부터 상기 2차 분리가 수행된 액상 건조제가 도입되는 탈거탑(stripping column)(17)을 포함하여,
첨가제가 상기 탈거탑(17)으로 도입되어, 상기 탈거탑(17)에서 공비 증류를 통해 액상 건조제 내에 잔류하는 수분이 추가로 제거되는 3차 분리가 되되,
상기 증류탑은 내부에 기체-액체의 2개 상(phase)이 서로 열 또는 물질을 효율적으로 전달할 수 있도록 하는 표면을 갖는 중실체 또는 중공체인 패킹(packing)이 포함되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거(gas dehydration)에 사용되는 액상 건조제의 재생 장치.1. A regenerator for a liquid desiccant,
A still column 15 into which a liquid desiccant containing moisture is introduced,
The additive is introduced into the distillation column (15), and water is firstly separated from the liquid desiccant through azeotropic distillation in the distillation column (15)
And a reboiler 16 into which the liquid desiccant having undergone the primary separation from the distillation tower 15 is introduced,
The moisture is secondarily separated from the liquid desiccant containing the moisture through the azeotropic distillation at the re-boiler (16)
And a stripping column (17) into which the liquid desiccant having undergone the secondary separation from the re-boiler (16) is introduced,
The additive is introduced into the deodorizing tower 17 to perform tertiary separation in which water remaining in the liquid desiccant is further removed through azeotropic distillation in the deodorization tower 17,
Characterized in that the distillation column includes a solid or hollow packing having two surfaces in which gas-liquid phases can efficiently transfer heat or substances to each other. , A regeneration device for the liquid desiccant used for gas dehydration.
상기 2차 분리는,
상기 재비기(16)로 첨가제가 도입되어, 상기 재비기(16)에서 공비 증류를 통해 상기 수분을 포함하는 액상 건조제로부터 수분이 분리되는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 장치.11. The method of claim 10,
In the secondary separation,
Characterized in that the additive is introduced into the re-boiler (16) and water is separated from the liquid desiccant containing the water through azeotropic distillation in the re-boiler (16) Playback apparatus.
상기 수분이 포함된 액상 건조제가 상기 재비기(16)로 도입되기 전에 상기 재비기(16) 상부에서 배출되는 혼합물 증기와 열교환이 되는 환류탑(reflux column)(12);
상기 환류탑(12)에서 배출되는 상기 혼합물 증기가 분리되어 첨가제가 회수되는 분리기(seperator)(19); 및
상기 회수된 첨가제가 가열되는 가열기(heater)(20);를 더 포함하여,
상기 가열기(20)에 의해 가열된 첨가제가 상기 재비기(16)로 주입되며, 상기 혼합물 증기는 수분 및 첨가제가 포함된 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 장치.12. The method according to any one of claims 10 to 11,
A reflux column 12 for heat exchange with the vapor mixture discharged from the upper portion of the reboiler 16 before the liquid desiccant containing the moisture is introduced into the reboiler 16;
A separator 19 for separating the mixture vapor discharged from the reflux tower 12 and recovering the additive; And
And a heater (20) heating the recovered additive,
Characterized in that an additive heated by the heater (20) is injected into the re-boiler (16), and the mixture steam contains moisture and an additive.
상기 액상 건조제는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol, DEG), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol, TEG) 및 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol, TTEG)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 장치.11. The method of claim 10,
The liquid desiccant may be at least one selected from the group consisting of ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), and tetraethylene glycol Or a mixture thereof. The apparatus for regenerating a liquid desiccant used for removing moisture in a gas.
상기 첨가제는 상기 탈거탑(17) 내에서 전체 혼합물의 5 ~ 20 wt%이며, 상기 혼합물은 수분, 액상 건조제 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 장치.11. The method of claim 10,
Characterized in that the additive is in the range of 5 to 20 wt% of the total mixture in the stripping tower (17), and the mixture comprises moisture, a liquid desiccant and an additive. .
상기 첨가제는 상기 재비기(16) 및 상기 증류탑(15) 내에서 전체 혼합물의 5 ~ 20 wt%이며, 상기 혼합물은 수분, 액상 건조제 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 장치.11. The method of claim 10,
Characterized in that the additive is 5 to 20 wt% of the total mixture in the reboiler (16) and the distillation tower (15), and the mixture comprises water, a liquid desiccant and an additive. Wherein the liquid desiccant is recycled.
상기 첨가제는 데케인(Decane)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 수분 제거에 사용되는 액상 건조제의 재생 장치.12. The method according to any one of claims 10 to 11,
Characterized in that the additive comprises Decane. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
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