[發明專利]一種有機復合氣體的低溫噴霧凈化設備及凈化方法

在審

• 申請號: 201710980273.0
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107596894A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 彭茜;廖東明;劉翠玲;汪楠;張海波;陸晨;陳璐;熊金強;羅慧紅;韓濤;郭濤;張懷東;莊文德
• 申請（專利權）人: 天津霧凈環保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/72;B01D53/64;B01D53/62;B01D53/52
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211
• 代理人: 楊慧玲

技術領域

本發明創造屬于氣體凈化設備及凈化方法技術領域，尤其是涉及一種有機復合氣體的低溫噴霧凈化設備及凈化方法。

背景技術

針對開采出來的天然氣中有毒有害的H₂S、H₂O、CO₂、汞蒸汽以及具有更高經濟價值的C₂-C₆輕烴，目前所常用的傳統的天然氣凈化方式是分步清除，主要包括：H₂S使用還原法回收S；還需要有專門的設備脫水除汞；另外C₂-C₆等烴類通過冷井低溫冷凝；但如此分步式凈化分離成本高，凈化效率低，能耗高。除此之外，常用的天然氣凈化裝置中脫硫、脫水吸收劑再生過程均采用典型的高能耗、低效率的精餾過程，造成凈化裝置能耗高；通常，凈化裝置工藝參數設置不合理造成裝置能耗長期偏離設計值，如脫硫裝置，為保證凈化氣中酸氣含量滿足要求，采用的吸收劑循環量過高，使脫硫裝置能耗大幅增加；現有的天然氣凈化裝置集成度低，能量回收率及梯級利用率低。

發明內容

有鑒于此，本發明創造旨在克服上述現有技術中存在的缺陷，提出一種有機復合氣體的低溫噴霧凈化設備及凈化方法。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種有機復合氣體的低溫噴霧凈化設備，包括第一級凈化裝置和第二級凈化裝置；

所述第一級凈化裝置包括第一反應室，在該第一反應室內盛裝有第一級凈化液，并設有將第一級凈化液在第一反應室內霧化的噴霧裝置；所述第一反應室上連通有第一進液管以及用于保持第一級凈化液的液面高度的第一溢流口；

所述第二級凈化裝置包括第二反應室，在該第二反應室內盛裝有第二級凈化液，并設有將第二級凈化液在第二反應室內霧化的噴霧裝置；所述第二反應室上連通有第二進液管以及用于保持第二級凈化液的液面高度的第二溢流口；

所述第一級凈化裝置以及第二級凈化裝置的出風口處均設有引風機，所述第一反應室或第二反應室與引風機之間均設有氣液分離裝置和換熱器。

進一步，所述霧化裝置包括設置在第一反應室或第二反應室內的至少一組噴頭組件，所述噴頭組件包括支架以及支架上安裝的若干個方向各異的霧化噴頭，各所述霧化噴頭均通過支管與一設有供液泵主供液管連通，該主供液管從第一反應室或第二反應室內吸取相應的凈化液。

進一步，所述氣液分離裝置包括載體以及載體內設置的若干層導流隔板；每兩所述導流隔板之間都設有螺旋形填料件；所述導流隔板上設有若干氣孔，且所述氣孔的數量由處于所述載體上部的導流隔板向中部的導流隔板逐級遞增，并由所述載體中部的導流隔板向下部的導流隔板逐級遞減；所述螺旋形填料件的朝向沿三維空間隨機分布。

進一步，所述氣孔隨機布置成與重力方向呈0-359度的任意角度。

進一步，所述導流隔板為瓦楞板結構或彎折成波紋狀結構。

進一步，所述換熱器包括用于調節凈化后氣體的溫度的板式換熱器。

進一步，所述第一級凈化液為PH＞13的亞硝酸鹽、氫氧化鈉和乙二醇的水溶液。

進一步，所述第二級凈化液為PH＝8的乙二醇和水的混合液。

一種有機復合氣體的低溫噴霧凈化方法，包括如下步驟：

①將堿性的第一級凈化液在第一級凈化裝置的第一反應室內霧化，之后將開采出的天然氣混合氣體通入到該第一反應室內，使天然氣混合氣體中的汞蒸氣、水蒸氣以及C6+烴均被冷凝液化吸收，使H2S氣體與第一級凈化液反應生成Na2S，Na2S與汞反應生成硫化汞沉淀；

②通過第一級凈化裝置中的氣液分離裝置對經第一反應室凈化后的氣體進行氣液分離，并通過相應的換熱器調節氣體溫度；

③將上述氣體溫度降至-4-4℃；

④將-40-80℃的第二級凈化液在第二級凈化裝置的第二反應室內霧化，之后將上述氣體通入到該第二反應室內，C3氣體液化；

⑤通過第二級凈化裝置中的氣液分離裝置對經第二反應室凈化后的氣體進行氣液分離器，并通過相應的換熱器調節氣體溫度。

進一步，第二反應室內被霧化的第二級凈化液的液滴直徑為50-500μm。

相對于現有技術，本發明創造具有以下優勢：

相較于傳統的深低溫冷凝裝置，本發明創造所提供的低溫噴霧凈化設備及凈化方法換熱面積大，換熱效率高，不用擔心氣體中二氧化碳和水分子對冷凝器的結冰堵塞，不需要化冰過程，系統連續高效運轉，效率高。

附圖說明