[发明专利]卷筒降膜式有毒有害气体吸收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卷筒降膜式有毒有害气体吸收方法。

技术背景

工业气体中经常会含有有毒、有害物质，如开采的天然气中含有H₂S，SO₂等有毒有害气体，天然气在管道传输过程中，有毒有害气体存在着泄漏、腐蚀管道等安全隐患。天然气净化的目的是脱除含硫天然气中的H₂S、CO₂、水份及其它杂质（如有机硫等），使净化后的天然气气质符合GB17820-1999《天然气》国家标准，并回收酸气中的硫，且使排放的尾气达到GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》的要求。天然气净化工艺中按照脱硫脱碳工艺过程本质可将其分为化学反应类、物理分离类、化学物理类及生化类等。化学反应类：包括胺法（对不同天然气组成有广泛的适应性）、热钾碱法（宜用于合成气脱除CO₂）、直接转化法（适用于低H₂S含量的天然气脱硫，也可用于处理贫H₂S酸气）、非再生性方法（适用于天然气含硫量很低的工况）等。物理类包括物理溶剂法（适用于天然气中酸气分压高且重烃含量低的工况）、分子筛法（13X和5A，适用于已脱除H₂S的天然气进一步脱除硫醇）、膜分离法（适用于高酸气浓度的天然气处理，可作为第一步脱硫脱碳措施，与胺法组合是一种好的安排）、低温分离法（系为CO₂驱油后的伴生气处理而开发的工艺）等。化学物理类：包括化学物理溶剂法（适用于天然气中有机硫需要脱除的工况，高酸气分压更有利，但重烃含量高时不宜用）等。

胺法是用于脱除工业气体中包括硫化氢在内的多种有害组分的现有方法中应用较普遍的一种。天然气脱硫中常用的醇胺有MEA、DEA、TEA、DIPA、DGA、MDEA等。它们在结构中都有—OH基（羟基）和氮（所谓的胺基氮）。羟基可以降低化合物的蒸汽压，并增加化合物水中的溶解度，因而可以配制成水溶液；而胺基则使化合物水溶液呈现碱性，以促使其对酸性组分的吸收。叶启亮等考察了MEA、MDEA对H₂S、CO₂的脱除效率（华东理工大学学报，2002，（28）2：127-130），发现在合适的气液比时，添加一定量的添加剂可以明显提高脱除效率。但是现有技术中胺法脱硫脱碳一般均采用填料塔，不可避免会存在填料更新、塔内清洗、流动阻力大等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中填料塔存在填料更新、塔内清洗、流动阻力大的问题，提供一种新的卷筒降膜式有毒有害气体吸收方法。该方法用于有毒有害气体的脱除中，具有流动阻力小、不需要填料、清洗简单的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种卷筒降膜式有毒有害气体吸收方法，含有有毒有害物质的气体从底部进入卷筒降膜式吸收器，自下而上均匀通过卷筒吸收区中的至少一层卷筒间隙，与从所述吸收器上部向下流动的液态吸附剂接触后，从吸收器顶部的气体出口排出吸收器；其中所述液态吸附剂从吸收器上部进入后通过喷头将液态吸附剂均匀分布在各层卷筒的内外壁上，且所述各层卷筒内、外壁上液态吸附剂呈液膜状向下流动。

上述技术方案中，优选地，所述液态吸附剂选自一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA），二异丙醇胺（DIPA）和/或N-甲基二乙醇胺（MDEA）醇胺衍生物溶液中的至少一种；所述卷筒吸收区中各层卷筒之间设有挡板。

上述技术方案中，优选地，所述有毒有害物质主要为H₂S、SO₂、CO₂酸性气体中的至少一种。

上述技术方案中，优选地，所述卷筒吸收区的层数视气体处理量的大小确定，喷头数量和位置的设定要保证吸附剂均匀分布于卷筒吸收区各层卷筒的挡板内、外壁上。

上述技术方案中，优选地，所述液态吸附剂可以通过解吸后循环使用。

上述技术方案中，优选地，所述吸收器的操作条件为：操作温度为30-80℃，操作压力以表压计为0.01-0.2MPa。