[發明專利]一種用于含有酸性氣體的溶劑的再生方法及裝置

在審

• 申請號: 201811208015.1
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN111054098A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 毛松柏;汪東;陳曦;黃漢根;黃鐘斌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化南京化工研究院有限公司
• 主分類號: B01D19/00
• 分類號: B01D19/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;康志梅

本發明提供了一種用于含有酸性氣體溶劑的再生方法，通過對含有酸性氣體的溶劑進行微波加熱處理，使其中的酸性氣體從溶劑中分離出來。本發明同時提供了一種用于含有酸性氣體溶劑的再生裝置，包括：罐體以及與在所述罐體內垂直于軸向設置的第一隔板和第二隔板，所述罐體通過第一隔板和第二隔板自上而下分成進口區、再生區和出口區；所述再生區包括再生氣收集腔，其內沿其軸向設置有微波發射管和脫氣管；再生區的罐體側壁上部設有再生氣出口，再生區的罐體側壁下部設有冷凝液出口，進口區的罐體側壁設有溶劑進口，出口區的底部設有溶劑出口。本發明通過微波加熱，使得溶劑升溫，改變溶劑內部的氣液平衡條件，使酸性氣體從溶劑中分離出來。

技術領域

本發明屬于化工技術領域，涉及一種基于微波加熱的用于含有酸性氣體溶劑的再生方法和裝置。

背景技術

溶劑吸收法用于工業酸性氣體的脫除有著長久的應用歷史，最早是服務于煤化工的工藝氣體凈化，常用的有本菲爾德法(碳酸鉀吸收劑)、Selexol、低溫甲醇洗、MDEA、MEA等物理和化學吸收方法，這些方法共同的一點是需要熱再生氣提的方式進行吸收劑和酸性氣體的分離，從而實現溶劑的再生。這一過程往往需要很高的再生塔設備，配備大型的溶劑煮沸器，通過蒸汽加熱的方式進行溶劑再生。該方法存在著設備投資高、占地大、蒸汽消耗量大、溶劑降解嚴重、再生速度慢、再生度低等問題，傳統的技術改良難有突破。

微波是頻率在300MHz到300GHz的電波，被加熱介質物料中的水分子是極性分子。它在快速變化的高頻電磁場(微波)作用下，其極性取向將隨著外電場的變化而變化。造成水分子的自旋運動的效應，此時微波場的場能轉化為介質內的熱能，使物料溫度升高，產生熱化等一系列物化過程而達到微波加熱干燥的目的。其特征是對體系中的極性分子能夠迅速加熱，微波穿透能力強對溶劑表面和本體同時加熱，熱量傳遞效率高。

微波加熱技術在固體吸附催化劑再生、生物裂解等方面已經有了一些應用探索，專利201610102963.1提供了一種壓縮空氣干燥設備的微波加熱再生方法，通過采用一個或多個微波加熱器對壓縮空氣干燥設備的再生塔內的吸附劑(分子篩、活性氧化鋁、硅膠等吸附材料)進行加熱，同時伴以少量的再生氣進行吹掃，使在上一工作周期中吸附了大量水分、氣體及其他物質的吸附劑得到解析脫附、活化再生，這種新型的加熱再生器可以顯著地縮短再生時間，提高再生效率，降低再生耗氣量，耗電量，從而達到既環保節能又能同時提高再生效果的目的。專利201710044476.9提供了一種用于活性炭再生的微波處理裝置，該裝置能夠通過微波處理進行有效的活性炭再生。專利200810034106.8提供了一種利用微波輻照裂解生物質制取生物油的方法，以有機生物質為原料，在微波輻照裝置中以甘油或離子液體為微波吸收介質或吸收劑，在溫度150～250℃，無氧環境條件下使生物質大分子物質在微波輻照和加熱雙重作用下發生裂解反應，生成小分子碳氫化合物；氣體產物經冷凝、萃取或蒸餾，最終制得生物油。

本發明創新性地將微波技術應用到酸性氣體吸收溶劑的再生加熱中，能夠在瞬間將溶劑中的酸性氣迅速釋放出來，達到高效節能再生的效果。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的技術問題，提供一種高效低能耗的用于含有酸性氣體溶劑的再生方法和裝置。本發明通過微波加熱，使得溶劑升溫，改變溶劑內部的氣液平衡條件，使酸性氣體從溶劑中分離出來。本發明的特點是通過微波發射裝置強化再生過程的熱量傳遞效率，同時通過其他結構設計，使脫氣方式更合理，強化氣液分離的擴散傳質效率，從而達到高效低耗溶劑再生的目的。

為達到本發明的目的，本發明一方面提供了一種用于含有酸性氣體的溶劑的再生方法，包括通過對含有酸性氣體的溶劑進行微波加熱處理，使其中的酸性氣體從溶劑中分離出來。

根據本發明的一些實施例，以溶劑量1t/h計，所述微波加熱處理的微波功率為10kW-120kW，優選為15kW-60kW；微波加熱處理的時間為1-10min，優選為1-5min。